SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  24
Télécharger pour lire hors ligne
LeD
Värt att Veta om
LeD
    Värt att Veta om




Innehåll
  3 InLeDnIng:
    LeD föränDrar Ljusets VärLD

  4 LysDIoDens egenskaper

  8 LeD-moDuLer

  9 förDeLar meD LeD

 10 typIska anVänDnIngsområDen

 16 framtIDsperspektIV för LeD och oLeD

 18 DrIft och styrDon

 19 faq om LeD

 20 LagstaDgaDe och normatIVa kraV

 21 rekomenDatIoner krIng LIVs-
    LängDs- och LjusutbytesangIVeLser
    för LeD-moDuLer

 22 återVInnIng aV LeD-proDukter




omsLagsbILD: DynamIsk LjussättnIng
aV en takkupoL I pub-Varuhuset I stockhoLm.
LjussättnIng: kaI pIIppo, LjusarkItektur p&ö.
omslagsfoto: mikael silkeberg
LeD föränDrar Ljusets VärLD
LeD (Light emitting Diod), lysdioden är den första ljus-       LED är mycket små punktformiga ljuskällor
                                                               – ingen annan ljuskälla har så små dimen­
                                                                                                                3

                                                               sioner. Miniatyrformen kräver också en optik
källan som lyckats förena de, av många belysningsplane-        för att kunna styra ljuset. Den klassiska
                                                               metallreflektorn ersätts vid LED­ljuset av
rare och arkitekter önskade fyra egenskaper: att den ska       optiska system av plast med högt brytnings­
                                                               index.
vara så liten som möjligt, avge ljus på ett mycket effektivt       Ljusutbytet från LED ökar mycket snabbt,
                                                               det har hittills fördubblats ungefär vartannat
sätt, ha en lång livslängd och steglös ljusreglering.          år. Redan idag överskrids de värden som
                                                               kan uppnås med glöd­ och halogenglödlam­
Denna annorlunda ljuskälla, som utvecklas mycket snabbt,       por. År 2009 uppnår vita LED ett ljusutbyte
                                                               på över 100 lumen/watt (lm/W), d v s
                                                               samma höga ljusutbyte som lysrör.
har under de senaste åren blivit alltmer intressant i              Den mycket långa livslängden ger helt
                                                               nya förutsättningarna för armaturdesign
belysningssammanhang. LeD har mycket speciella egen-           och armaturutveckling.
                                                                   Ljuskällan LED började först användas
skaper, som vi inte är vana vid i belysningssammanhang.        som signalindikering, bland annat i trafik­
                                                               ljus. För bilister har den blivit idag vardag:
Ljuskultur har, i samarbete med belysningsbranschens           först i bromsljusen, senare i passagerarut­
                                                               rymmet, och även i strålkastarna. Inom
                                                               belysningsplanering har LED idag etablerat
sektion LeD-sektionen, tagit fram denna informations-          sig i såväl effekt­ och displaybelysning som
                                                               inom orienteringsbelysning. Tekniken börjar
broschyr för att belysa denna spännande ljuskälla och visa     alltmer användas i skrivbords­ och golvlam­
                                                               por och applikationer för utomhusbelysning
de användningsområden som är lämpliga för LeD idag.            och allmänljus är också på frammarsch.
LysDIoDens egenskaper




4   I       konventionella ljuskällor uppstår
    det synliga ljuset som biprodukt vid upp­
    värmning av en metallspiral, vid gasurladd­
    ning eller genom omvandling av den ultra­
                                                            Alla dessa LED konstruktioner ger en mycket
                                                            bra mekanisk stabilitet.
                                                               Enskilda lysdioder är inte användbara
                                                            innan de har monterats på kretskort som
                                                                                                                sätt som i lysrör. En blå LED förses med
                                                                                                                ett lyspulver som omvandlar en del av
                                                                                                                strålningen till gult ljus och resultatet
                                                                                                                blir ett vitt ljus. Viktigt är, att lyspulvrets
    violetta strålningen som alstras vid en                 möjliggör en enkel elektrisk kontakt och            sammansättning är absolut exakt, för att
    gasurladdning. I LED­tekniken alstras ljuset            avleder värmen, d v s som LED­modul (se             få det vita ljus som önskas. Lyspulver ut­
    i en halvledare, som på elektrisk väg stimu­            sidan 8). Halvledaren kan även monteras             vecklas hela tiden – idag finns det vit LED­
    leras till att lysa (elektroluminiscens). På de         direkt på kretskort och skyddas med ett             belysning som har mycket bra färgåter­
    största, tillgängliga lysdioderna är dimen­             transparent material.                               givning d v s Ra>90. Detta gör LED jämför­
    sionen cirka 1 mm. Därmed hör LED till de                                                                   bart med andra ljuskällor.
    minsta ljuskällorna som finns, nästan                   led-ljuset                                             LED emitterar ingen ultraviolett­ (UV)
    punktformiga.                                           LED alstrar ett monokromatiskt ljus och             och ingen infraröd­ (IR) strålning. Därför
       För att skydda från yttre påfrestningar              färgtonen bestäms av den dominanta våg­             kan man använda LED­tekniken överallt där
    och ansluta elektriskt placeras halvledaren             längden. Det finns LED i färgerna rött,             man önskar undvika denna strålning – t ex
    i ett hölje som är så uppbyggt att ljuset får           orange, grönt och blått.                            inom livsmedelsindustrin, vid belysning av
    en utstrålningsvinkel på nästan 180 grader.                Vitt ljus kan alstras genom en blandning         föremål som lätt bleks eller vid belysning av
    Därmed är ljusstyrningen enklare än för                 av de tre grundfärgerna, t ex i LED­moduler.        känsliga konstverk i muséer.
    glöd­ eller urladdningslampor, som i regel              Det uppstår genom en additiv färgblandning             Värme bildas dock i själva halvledaren. Det
    strålar ut ljuset i alla riktningar. Det finns          av de tre RGB färgerna (rött, grönt, blått).        är ytterst viktigt för LEDns livslängd att denna
    olika varianter för LED med olika effekter.                Alternativt kan vitt ljus alstras på samma       värme transporteras bort via kylsystem.




        funktionsprincip av led




        LjUsET Hos LED ALsTRAs av en halvledare.             rekombinationsprocess som sätts igång när         användes vid halvledaren tillverkning. LED­ljus
        Den stimuleras elektriskt så att den lyser. Inuti    elektronöverskottet­ och underskottet jämnas ut   innehåller varken UV­ eller IR­strålning. En LED har
        halvledaren finns två områden, ett n­ledande         om likström kopplas till halvledaren.             egentligen inget elektriskt motstånd. Detta betyder
        område med ett överskott på elektroner och ett                                                         att en strömbegränsare måste byggas in i den
        p­ledande område där ett underskott på elektroner    LjUsET soM GEnERERAs har smalbandigt              elektriska kretsen. I den praktiska driften genom­
        råder. I detta gränsområde – som kallas för          spektra. Den dominanta våglängden och därmed      strömmas LED av en definierad likström som
        pn­övergång eller spärrskikt – uppstår ljus i en     ljusets färg är beroende av materialen som        (jämförbart med lysrör) distribueras av ett driftdon.
historien om
                                                                            ljusproduktionen med led


                                                                            1907: EnGELsMAnnEn HEnRy
                                                                                  josEPH RoUnD (1881 – 1966)
                                                                                  UPPTäckER DEn FysIk ALIsk A
                                                                                  EFFEk TEn AV ELEk TRoLUMIn­
                                                                                  EscEnsEn. EF TERsoM HAn
                                                                                  EGEnTLIGEn VAR UTE EF TER En
                                                                                  ny RADIoLok ALIsERInGsTEknIk    5
                                                                                  InoM sjöFARTEn, FALLER
                                                                                  UPPTäck TEn I GLöMsk A.


                                                                            1962 : DEn FöRsTA RöDA LUMIn­
                                                                                  EscEnsDIoDEn TyP GAAsP
                                                                                  MARknADsFöRs, DET TA äR DEn
                                                                                  FöRsTA InDUsTRIELLT TILL­
                                                                                  VERk ADE LysDIoDEn, LED.


                                                                            1971: sEDAn BöRjAn PÅ 70­TALET äR
                                                                                  LED TILLGänGLIGA I y T TER­
                                                                                  LIGARE FäRGER: GRön, oRAnGE.
                                                                                  PÅ ALLA LED­VARIAnTER
                                                                                  FöRBäT TRAs EFFEk TEn ocH
                                                                                  k APAcITETEn konTInUERLIGT.
                                                                                  HöGPREsTERAnDE LED
                                                                                  (LED­MoDULER) äR TILLGänG­
                                                                                  LIGA I RöT T, RöDoRAnGE,
                                                                                  GULT ocH GRönT sEDAn
                                                                                  sEnT 80 TIDIGT 90­TAL.

led-ljusets färger
                                                                            1993 : jAPAnEn sHUjI nAk AMURA
                                                                                  UPPFInnER DEn BLÅA (InGAn)
LED­LjUsETs oLIk A FäRGER BERoR PÅ HALVLEDAREns sAMMAnsäT TnInG. IDAG äR
                                                                                  DIoDEn.
FöLjAnDE FäRGER TILLGänGLIGA (äVEn I nyAnsERInGAR): VIT T, BLÅT T, GRönT,
RöT T, AMBER. DET MonokRoMATIsk A LjUsET GEnERERAs UTAn ExTRA FILTER.
                                                                            1995: DEn FöRsTA LED MED VIT T LjUs
                                                                                  soM GEnERERAs MED LUMIn­
ExEMPEL:
                                                                                  EscEnskonVERsIon InTRoDU­
                                                                                  cERAs.
halvledarmaterial                     förkortning         färg (er)

                                                                            1997: VITA LED InTRoDUcERAs PÅ
ALUMInIUM GALLIUM ARsEnID             AlGaAs              RöD
                                                                                  MARknADEn.


ALUMInIUM InDIUM GALLIUM FosFIT       AlInGaP             RöD, AMBER
                                                                            2006 : MonA LIsA PÅ LoUVREn
                                                                                  BELysEs MED LED.
GALLIUM ARsEnID FosFIT                GaAsP               RöD, AMBER

                                                                            2007: LED GöR sIT T InTÅG InoM
InDIUM GALLIUM nITRIT                 InGan               GRön, BLÅ
                                                                                  ALLMänBELysnInGEn.
LysDIoDens egenskaper




6   ljusflöde                                               veckling har gjort det möjligt att få varmare   samma gäller för utomhusbelysning, där de
    Lysdioder är fortfarande under stark utveck­            ljusfärger. sedan 2003 finns varmvita (från     långlivade lysdioderna kan användas som
    ling. De LED som är tillgängliga idag har ett           2 700 till 3 800 k) LED. Idag kan marknaden     energisnåla lösningar.
    ljusflöde som ligger mellan några lumen (lm)            nästintill erbjuda samtliga ljusfärger.
    för LED med låg effekt och upp till flera hundra           även färgåtergivningen har förbättrats.      livslängden är
    lm vid högpresterande LED. Vad som är vikti­            Högkvalitativa LED har ett färgåtergivnings­    temperaturrelaterad
    gare för användaren är uppgifter om ljusflö­            index på >90.                                   Livslängden på LED är helt beroende av
    det från de kompletta LED­modulerna. Mark­                                                              drifts­ och omgivningstemperaturen. Vid
    naden erbjuder allt från svagt lysande till             effektiva ljuskällor                            rätt temperatur har LED – och därmed även
    mycket kraftigt lysande LED. som så många               LED är en mycket effektiv ljuskälla. År 2009    LED­moduler – en mycket lång livslängd på
    andra produktområden finns även bland LED               uppnår vita LED ett ljusutbyte på över 100      upp till 50 000 timmar.
    kvalitetsskillnader. Dessa skillnader uppfattas         lm/W. Dessa höga värden uppnås vid opti­           Därför får inte värmen bli för hög. krets­
    framförallt i olika livslängder, färgavvikelser         mala betingelser. Moduler som 2009 utgör        kortet eller extra kylelement måste avleda
    samt en hastigare ljusnedgång.                          majoriteten har ett snittljusutbyte på unge­    värmen på ett tillförlitligt sätt. Dessutom
                                                            fär hälften.                                    måste enheten vara anpassad till det för­
    vita led – ljusfärg                                        I framtiden kommer LED­tekniken mer          väntade användandet.
    och färgåtergivning                                     och mer att användas som funktionell be­           Till skillnad från glödlampor, där en
    Ljuset från vita LED var från början kallt              lysning. Det kommer att sänka energian­         trasig glödtråd betyder att lampan är för­
    (färgtemperatur >4 500 k). En teknikut­                 vändningen vilket är bra för miljön. Det        brukad, är totalbortfall mycket ovanliga för




        jämförelse av ljusutbyte hos olika ljuskällor



            Ljusutbyte
            (lumen/watt)          Introduktionsår


                                                                                                                                          vit Power led
      100                                                                                                                                    2010

                                           normala ljuskällor
                                                                                                                                      2009
                                                                                          metallhalogen
                                                                                                                                    2007
                                                                   1961

                                            lysrör
       50                                                                                             kll                          2005
                                                                      kvicksilver
                           1938
                                                                                              1981
                                                                                                                            2002
                  1904                                      1959                    halogen
                                  glödlampa
               1879
                                                                                                             1996
                                                                                                                                                år
                                                     1950                                                            2000
LysDIoDens egenskaper




LED. Ljusflödet minskar mycket långsamt                                                                                                                                    7
                                                                          spektrum från vita led med olika färgtemperaturer
och kontinuerligt. Livslängden på LED defi­
nieras som när ljusflödet har reducerats till                                  relativ intensitet
70 procent.                                                                    (%)
                                                                      110
    Inte bara livslängden påverkas av omgiv­
ningstemperaturen. Lysdiodernas ljusflöde                             100                                                                             6 500 k
                                                                                                                                                      4 200 k
har direkt koppling till LED­chipets tempe­                               90                                                                          3 000 k
ratur. En för hög temperatur ger direkt ett
stort ljusflödesbortfall.                                                 80

    I datablad för LED finns ofta begreppet                               70
temperaturpunkten, junction temperature.
                                                                          60
Detta beskriver temperaturen inne i själva
halvledaren. Denna temperaturmätning                                      50

kan gemene man normalt inte själv utföra.                                 40
Därför erbjuder de seriösa modultillverkarna
                                                                          30
en annan kontrollpunkt att mäta på. Denna
mätpunkt kallas oftast för tc­punkt. Följ                                 20
alltid dessa informationer från tillverkarnas                             10
datablad.
                                                                           0
                                                                               400             450         500        550          600         650             700   750
                                                                                                                       Våglängd (nm)




   led service life, lumen



              Ljusflöde
              (%)



        100

                                                                                                                 tC                    ljus-    förväntad
                   t80 t80                                                                                       temPer atur           flöde    livsl ängd
         80
                                                                                                                 ( °C)                 (%)      (h)

                                          t70
         70                                                                                                                            80       22 000 (T80)
                               t70                   tc=45°C                                                     45                    70       35 000 (T70)
                                 tc=75°C                                                                                               50       65 000 (T50)
         60

                                                                                                                                       80       19 000 (T80)
         50                                                                                                      75                    70       30 000 (T70)
                                                               t50        t50
                                                                                                                                       50       55 000 (T50)

         40                                                                                  brinntid
                                                                                             (i 1 000 h)
              10          20         30         40       50          60              70
LeD-moDuLer




8   e         n LED­modul består av flera halv­
    ledare eller enstaka lysdioder (halvledare
    med hölje), som radas upp på ett kretskort
    eller kombineras i en annan form. krets­
                                                     högflexibla folier med en tjocklek på 0,15
                                                     mm och keramiska material, glas eller
                                                     kretskort med metallkärnor.
                                                                                                     påverkar våglängden hos ljuset och därmed
                                                                                                     färgen. Framförallt är värmen en avgörande
                                                                                                     faktor när det gäller livslängden på LED,
                                                                                                     som sjunker med stigande temperatur. Med
    kortet är inte bara ett montageunderlag,         högpresterande led                              tanke på LED­modulernas stigande effekti­
    det behövs också för att driva lysdioderna.      Den tekniska utvecklingen är fokuserad på       vitet måste de termiska förhållandena beak­
    Det kan också innehålla ytterligare optiska,     högpresterande LED och i vissa samman­          tas mer i framtiden.
    elektroniska eller mekaniska komponenter.        hang används de redan för allmänbelysning.         På högpresterande LED­moduler med vit
        Den elektriska layouten kan anpassas         Men trots att det är möjligt att redan idag     ljusfärg förbättras färgåtergivningsegenska­
    till respektive applikation. Vid sidan av en­    tillverka högpresterande LED med ett ljus­      perna kontinuerligt genom förbättrad optisk
    färgade LED­moduler kan en kombination           utbyte på mer än 60 lm/W, för användning        och termisk kontroll och speciella bland­
    av färgade LED även drivas separat, om           i normal rumstemperatur, måste tekniken         ningar av lämpliga LED­spektra.
    kretskortets layout tillåter det. På så vis är   vidareutvecklas innan LED generellt kan
    färgblandningar och sekvenser med en             anses vara den mest effektiva allmänljus­       led-moduler
    modul möjliga. Färger kan genereras med          källan.                                         – en ljuskälla med fördelar
    additiv färgblandning, då kan exempelvis             Forskarnas viktigaste mål är en fortsatt    De väsentliga fördelarna med LED­moduler
    modulen bestå av LED i de tre färgerna:          optimering av effektiviteten. Forskningen       i jämförelse med konventionella ljuskällor är:
    rött, grönt och blått. Varje önskad färg eller   måste även leda till en förbättring av rela­    • De är extremt tunna.
    färgeffekt kan genereras genom blandning         tionen mellan pris och ljusflöde för att LED­   • Ljuset är fritt från UV- och IR-strålning.
    av grundfärgerna.                                modulerna ska kunna konkurrera mot den              LED­moduler ger ingen värme och mindre
        LED­moduler är tillgängliga i olika former   prisvärda konventionella belysningen.               risk för blekning av det belysta objektet.
    och storlekar, den viktigaste skillnaden är          ytterligare förbättring av effektiviteten   • LED fungerar bra i kalla miljöer.
    tekniken som de är uppbyggda av. Det finns:      Förbättringen av effektiviteten hos LED­        • De har mycket lång livslängd.
    • Moduler, radiella med ben för hålmontering.    modulerna innebär att effektiviteten hos de     • Halvledarna som är integrerade i modu-
    • Moduler med SMD-teknologi (Surface             optiska komponenterna blir allt viktigare.          len eller separata LED kan drivas direkt,
        Mounted Device) tillåter en större minia­    Detta kan ske genom en integration av               de reagerar mycket snabbt och går att
        tyrisering än de radiella.                   optiska tekniker som t ex nanostrukturerade         ljusreglera.
    • I moduler med CoB-teknologi (Chip-on-          halvledarytor, speciella chipformer, optime­    • LED har hög luminans. De är små, vilket
        Board) är halvledarna monterade och          rade reflektor/mikrooptiksystem inom en             öppnar helt nya möjligheter för den
        anslutna direkt på kretskortet.              LED­modul och användningen av speciella             optiska designen: från sekundäroptik­
    kretskorten tillverkas i olika material. Det     material som t ex optiska polymerer.                och reflektorsystem.
    finns standardkretskort i organiskt material         En annan viktig aspekt för högpresteran­    • Högkvalitativa LED ger låg underhålls-
    med invävda fibrer som stabilisering eller       de LED är de termiska förhållandena. Värme          kostnad.
förDeLar meD LeD




L       ED öppnar en rad nya möjligheter
men kräver också ett helt nytt tänkande. De
olika komponenttillverkarna har de senaste
åren presenterat en mängd genombrott.
                                                 Armaturer som erbjuder möjligheter att
                                                 växla mellan olika färgtemperaturer
                                                 skapar nya möjligheter.
                                               • LED avger varken UV- eller IR-strålning.
                                                                                             9




Detta har medfört att LED inom en snar         • Det lilla formatet möjliggör ytterst
framtid tar över som ljuskälla i många sam­      kompakta armaturer.
manhang. Att LED kommer att ersätta van­
liga lysrör i framtiden är inte orealistiskt   tekniska fördelar
men innan dess öppnar de framför allt för      • LED har en hög funktionssäkerhet.
nya användningsområden.                        • LED går att ljusreglera inom hela skalan
                                                 från 0 till 100 procent.
ekonomiska fördelar                            • Färgstyrningen är tekniskt okomplicerad
• Den mycket långa livslängden på upp till       vid RGB­färgblandning.
  50 000 timmar innebär låga underhålls­       • LED är stöt- och vibrationståliga
  kostnader.                                   • Livslängden påverkas inte negativt av
• Den höga effektiviteten innebär en             tändningar och släckningar.
  mycket låg energianvändning.                 • Med LED kan ljuset lätt styras.
                                               • LED drivs med låg spänning.
fördelar för design, arkitektur
och ljusdesign                                 fördelar för miljön
• Färgat ljus kan skapas direkt utan filter.   • I många applikationer bidrar den låga
  Färgmättnaden är mycket hög. Urvalet av        energianvändningen till minskat energi­
  färger är mycket stort. Man kan skapa          behov.
  många färgnyanser och enkelt skapa           • Den långa livslängden betyder också att
  färgväxlande system.                           ett färre antal ljuskällor behöver tas om
• Vita LED finns i olika färgtemperaturer.       hand för återvinning.
typIska anVänDnIngsområDen




10   L       ED­tekniken används sedan länge
     som signaldisplay på elektriska och elektro­
     niska apparater. Användandet av LED som
     ljuskälla är stark inom andra områden och
                                                       •
                                                           ökar uppmärksamheten och minskar
                                                           olycksrisken.
                                                           Effektbelysning, reklam, scenografiskt
                                                           och stämningsskapande ljus
     då speciellt inom skyltbelysning, fordons­            Vitt eller färgat ljus, reglerbart, lätt att
     sektorn, orienterings­, markerings­ och               koppla om och driva samt mer avan­
     säkerhetsbelysning men även inom objekt­              cerade lösningar för dynamiska effekter.
     och arkitekturbelysningen.                        •   Displaybelysning/displayer
        För allmänbelysning med låga till medel­           med bakgrundsbelysning
     höga ljusnivåer finns numera LED­lösningar            kompakta moduler/displayer är möjliga,
     och då speciellt för korridorer, trapphus,            låga drifttemperaturer.
     entréer m m. Platsbelysningsarmaturer är          •   Belysning för museum och butiker
     även på stark frammarsch. Armaturer för               Punktbelysning av ömtåliga objekt med
     hemmabruk och hotell kommer mer och                   IR­ och UV­fritt ljus och även annan form
     mer och då speciellt produkter för punkt­             av accentbelysning. Färgtemperaturval
     belysning.                                            för bästa effekt. Dynamiska effekter.
                                                       •   Allmänbelysning
     typiska användningsområden för                        Allmänbelysning med låga till medelhöga
     led och de viktigaste fördelarna:                     ljusnivåer men även för punkt­ accent­
     • signalanläggningar, trafikljus                      belysning.
       Hög luminans (syns bra), finns i olika          •   Platsbelysning
       färger, mycket hög driftsäkerhet, lång              små kompakta flyttbara platsarmaturer
       livslängd (minimerar underhållet).                  för skrivbord och maskiner med till­
     • Belysning inom fordonssektorn                       räcklig belysningsstyrka för korta avstånd.
       Instrument­/displaybelysning, signal­           •   Integrerade kompakta belysnings­
       displayer, strålkastare, allmänbelysning,           lösningar:
       punktbelysning.                                     Trappräcken, belysning infälld i mark och
       Drift möjlig med klenspänning och små               vägg, trappbelysning, möbelbelysning
       enheter gör det lätt att integrera i det            små kompakta armaturer, låg drift­
       elektriska systemet, vitt eller färgat ljus,        temperatur.
       lång livslängd (inga lampbyten).                •   Undervattenbelysning
     • orienterings­, markerings­                          Drift med klenspänning, hög säkerhet,
       och säkerhetsbelysning                              lång livslängd (underhållsfritt). Färgval
       små kraftfulla enheter och tydliga                  och dynamiska ljusspel.
                                                                                                                   foto: svensk Inredning




       skyltar. Hög tillförlitlighet, tänder direkt,   •   Utomhusbelysning
       lätt att driva.                                     Lätt att styra olika färgval. Hög verk­
       Färgat ljus, färgade zoner och enkla                ningsgrad för fasadbelysning och
       omkopplingsmöjligheter (även färgbyte)              liknande applikationer.




                                                                   LeD-LösnIng på scanDIc hoteL angLaIs bar 101.
foto: ulf celander




    aLLmänbeLysnIng                         fasaDbeLysnIng



arbetspLatsbeLysnIng                        unDerVattensbeLysnIng
typIska anVänDnIngsområDen




nödbelysning                                      använt färgat ljus och tack vare LED­tekni­       i och med det kontinuerliga flödet av vatten     13
För markering av utrymningsvägar används          ken har det blivit allt vanligare.                runt produkten får LED­armaturen en mycket
skyltar som är belysta eller har bakgrunds­          Färger och växlande färger är även en          bra kylning. kylningens fördelar är högt ljus­
belysning. speciellt för sådan nödbelysning       nöjesfaktor. Detta blir speciellt tydligt vid     flöde och lång livslängd. Undervattensbe­
är LED mycket lämpade. De uppfyller alla de       belysningen i diskotek och andra evene­           lysning har man oftast för att skapa effekter
normerade kraven och säkerställer att skyl­       mangslokaler. Där som tidigare en ljusorgel       men kan även användas för säkerhet i t ex
tarna verkligen syns. LED är generellt mycket     genererade vilda färgblixtar, kan färger nu       offentliga badanläggningar. kostnadseffek­
lämpade som nöd­ och säkerhetsbelysning           visas mera mättade, i större skala och med        tiv och lätthanterlig RGB­teknik ger möjlig­
för att de är mycket tillförlitliga, tänder       programmerat förlopp som ger ett lugnare          het att skapa dynamiska ljusspel.
direkt på full effekt samt är lätta att driva.    intryck. Bilder av olika slag kan även fram­
                                                  ställas med LED­teknik på lysande ytor.           arbetsplatsbelysning
trapp- och orienteringsbelysning                                                                    Platsorienterad belysning har rätt förutsätt­
snubbelrisken minskas på trappan när              fasadbelysning                                    ningar med sitt korta avstånd till belysta
trappstegen är lätta att urskilja. Detta gäller   För att lysa upp en byggnad används antingen      föremål för att dra full nytta av LED­tekni­
både inom­ och utomhus. även här lämpar           belysning inifrån byggnaden eller genom att       ken som med sitt UV­ och IR fritt ljus ger
sig LED alldeles utmärkt och den bästa            fasaden belyses utifrån med strålkastare.         ytterligare fördelar. Vid arbetsplatsbelys­
lösningen är att bygga in LED belysning i            när man lyser upp inifrån kan belysning­       ning där krav på belysningsstyrka är höga,
trappstegen. För trappbelysning finns arma­       en programmeras effektfullt. En annan möj­        såsom belysning av maskiner som t ex
turer i många utföranden tillgängliga, av         lighet är iscensättning med färgat ljus som       svarvar, eller som renodlade skrivbordarma­
vilka många även kan mer eller mindre             har installerats speciellt för ändamålet,         turer som kräver höga ljusnivåer får man
lättare byggas in. orienterings­ och marke­       t ex i ett kontorshus eller bakom/mellan          med LED­ armaturer på nära håll ett mycket
ringsbelysning är meningsfull även om             glasfasader.                                      bra resultat och möjligheter till bra styrning
vägen inte avbryts av trappsteg, t ex i långa        Vid fasadbelysning med strålkastare            av ljusbilden anpassad för uppgiften.
korridorer. även här är inbyggda LED i vägg       monteras antigen strålkastarna i närheten
eller golv ett bra val.                           eller med ett större avstånd till byggnaden.      allmänbelysning
   LED armaturer som är infällda i mark           Ett alternativ är att integrera ett belysnings­   Att utnyttja LED som allmänbelysning och
utomhus används en hel del för att öka            system i fasaden. För detta är LED tekniken       punktbelysning är starkt växande och är det
säkerheten och underlätta orienteringen:          mycket lämpligt att använda: som t ex i           största tillväxtområdet för rena belysnings­
Det färgade ljuset markerar farozoner,            väggarmaturer, strålkastarbelysning, även         ändamål. Vita LED avger i dag i varmvitt ut­
som t ex den annalkande spårvagnen eller          som färgat ljusobjekt eller för en ljuseffekt     förande ett högt ljusutbyte och färgåtergiv­
perrongens gränser. samtidigt är de en            som framhäver konturer där belysningen är         ning som möter de krav vi har idag för låga
komponent inom arkitektonisk formgivning          gömd bakom utsprång.                              till medelhöga ljusnivåer inom kontor, korri­
och en utsmyckning.                                  Effektfulla är även lysande ytor och           dorer, pausrum, utrymningsvägar, hotell­
                                                  ljusfigurer. Denna möjlighet som är lätt att      rum, matsalar, entréer o s v.
färgat ljus med led                               realisera med LED och användas även inom              Hotell har normalt höga drifts­ och
Färgat ljus drar till sig uppmärksamheten         ljusreklam.                                       underhållskostnader för halogenarmaturer
speciellt där det ännu är ovanligt. Effekten                                                        som är vanligt förekommande i sådana
är ännu starkare om växlingen mellan fär­         undervattensbelysning                             miljöer. Ett utbyte till LED­armaturer skulle
gerna iakttas som en rörelse. I skyltfönster      LED är en bra lösning för undervattensbe­         ge avsevärd besparing för många rum och
och försäljningslokaler har man sedan länge       lysning. kylningen är ofta svårt att lösa men     allmänna ytor på hotell. De LED­downlights
typIska anVänDnIngsområDen




14   som finns på marknaden klarar mycket väl             De mer exklusiva butikerna har gene­         antagligen snabbt växa i antal med samma
     av de belysningsbehov som finns för hotell.       rellt en lägre ljusnivå med mer kontraster      takt som tekniken utvecklas. Vid sidan av
        LED för allmänbelysning ställer extra          och accenter än t ex stormarknader och          energieffektivisering av ljuskällan så hand­
     höga krav på att armaturen har utformats          varuhus varför LED är bättre anpassat att       lar det också om att lyckas hantera LED­
     för LED som ljuskälla, det vill säga att man      använda i dessa butiker. Inbyggd hyllbelys­     ljuset rent optisk för att sprida ljuset lika
     tagit hänsyn till värmeavledning, bländning,      ning är ett område där LED är mer och           bra som traditionell belysning gör. En sund
     etc.                                              mer vanlig. Utnyttjandet av LED med färger      gissning är att vi kan se goda lösningar
        LED­pendelarmaturer, ­downlights och           som dekoration och effektbelysning passar       på detta inom snar framtid och då kan det
     ­spotlights är också exempel på produkter         även bra.                                       bli ekonomiskt försvarbart att applicera
     som finns tillgängliga och klarar av att             I speciella butiker eller avdelningar med    armaturer bestyckade med LED i park och
     ersätta eller komplettera många olika typer       känsliga föremål som t ex choklad, läppstift,   gatumiljö.
     av ljuskällor t ex glödljus, halogen, kom­        frukt och grönt kasseras varor för stora           LED­belysning som är infälld i marken
     paktlysrör.                                       summor varje år. Med det UV­IR fria ljuset      kan även markera vägar som trafikeras av
        särskilt bra lämpar sig LED om man vill        från LED kan man minimera detta.                motorfordon, t ex på tillfartsvägar och
     skapa allmänljus med mycket små armatu­                                                           infarter.
     rer. Ljuskällan är extremt kompakt vilket         ljusreglering och möjlighet                        I tunnlar är LED mycket lämpade för
     gör det möjligt att på ett effektivt sätt styra   att variera färgtemperaturer                    orienteringsbelysning och samtidigt uppnås
     ljuset med olika reflektorsystem. Ljuskäl­        Lysdioden är ett utmärkt val om man vill        ytterligare säkerhet. LED­ljusband som
     lans kompakta mått gör det också möjligt          skapa en allmänbelysning som ska kunna          följer vägen installeras mer och mer, dessa
     att skapa armaturer med mycket bra ljus­          varieras i färgtemperatur. Med tekniken kan     är infällda i tunnelväggen eller i asfalten
     kvalitet vilka samtidigt har mycket bra           man variera färgtemperaturen hos allmän­        bredvid körbanan.
     armaturverkningsgrad. Ljuskällans mått gör        ljuset vilket skapas med olika vita lysdioder
     det dessutom möjligt att skapa exempelvis         av olika färgtemperaturer som man kan           led som konst
     mycket effektiva wallwashers som riktar allt      ljusreglera individuellt.                       Inom området konstnärlig utsmyckning
     sitt ljus på den yta som ljuset är avsett för.       närvarodetektering av LED­armaturer är       har LED, på flera håll, använts med lyckat
                                                       ett mycket bra och ekonomiskt alternativ        resultat. Dels kan ljuskällan, likt t ex neon­
     belysning för                                     speciellt i trapphus och andra ytor som har     röret, lätt utformas till grafik eller skulptu­
     museum och butiker                                sporadisk trafik och där det ur arkitektonisk   rer men också kan rena ljussättningar i sig
     De flesta krav och belysningsuppgifter för        synpunkt inte krävs ljus. Den förlängda livs­   betraktas som konst.
     museum kan hanteras med LED­armaturer             längden på produkten och energibesparing­          Fler och fler konstnärer använder sig av
     då oftast belysningsstyrkan är låg till med­      en man erhåller är väsentlig. Detta beror på    ljuset i sitt uttryck och ser då fördelar LED­
     elhög. Det kanske mest kända konstverket          att den är okänslig för att ofta tändas och     teknikens långa livslängd men framförallt
     i världen, Mona Lisa, i Louvren i Paris, är ett   släckas. kombinationen av ljusreglering och     dess höga flexibilitet i rörelse och nyans­
     av alla de konstföremål man redan belyst          närvarodetektering är enkel och ger fler        växling.
     med LED. Det UV­IR fria ljuset är idealiskt       möjligheter att spara på vår miljö samt            Den används också som belysning av
     för känsliga föremål. Möjligheten att kon­        lägre drifts­ och underhållskostnader.          fysisk konst, t ex skulpturer, och är då, på
     trollera ljusnivå, färger samt färgtemperatur                                                     grund av sin kompakta form och sitt sätt att
     ger museet möjligheter som tidigare enbart        parkbelysning med led                           kunna hantera ljuset, rent optisk, förhållan­
     kunde lösas med specialfilter. Dynamiska          I dagsläget finns ett fåtal exempel på          devis lätt att integrera i den fysiska
     effekter kan ge besökare en större upplevelse.    parkbelysning med LED, men de kommer            konstutformningen.
foto: erco Lighting ab




  museIbeLysnIng                            LjusregLerIng



utomhusbeLysnIng                            konstnärLIg utsmycknIng
framtIDsperspektIV för LeD och oLeD




     L




                                                                                                                                                                   foto: tom Vack
16           ed på frammarsch                         källor med förhållandevis låga ljusflöden.      annat lämpligt material som ”substrat” än
     LED är utan tvekan en produkt för framti­        För att kunna ersätta ljuskällor med stora      glas för uppbyggnaden av oLED och det ger
     dens belysning. Hittills har LED fått sin        ljusflöden krävs ytterligare forskning och      begränsningar av både tjockleken – ca 2
     främsta användning i bl a applikationer som      produktutveckling.                              mm – och formbarheten. Tekniken ger
     skyltbelysning och belysning i kylmöbler                                                         redan idag möjligheter att skapa både vita
     där driftförhållanden är idealiska och livs­     utveckling                                      och färgade oLED.
     längden blir lång. Dessutom har färgade          Två utvecklingslinjer stödjer den tilltagande      Idag används de som belysning i displayer
     LED en stark ställning inom arkitektonisk        användningen av LED:                            på elektriska hushållsapparater och mobil­
     belysning. Idag finns det LED med vitt ljus      • forskning för att öka ljusutbytet och         telefoner. Fortsatt utveckling kommer att
     och bra ljuskvalitet och de börjar användas        utveckling av nya metoder för effektiv        ge högeffektiva oLED. För vita oLED är
     för belysning i större utsträckning. Redan         kylning av LED­moduler. kylning har stor      effektiviteten idag ca 20 lm/W och ytlumi­
     nu kan LED ersätta halogenlampor för               betydelse för livslängden. Det minskar        nansen ca 1 000 cd/m². Ljusutbytet antas
     effektbelysning och kompaktlysrör i låga           också kraven på att leda bort värmen och      fördubblas vart 2–3 år, och den praktiska
     effekter i downlights. nästa steg blir att er­     kan förenkla armaturkonstruktionerna.         gränsen för oLED bedöms ligga på 140
     sätta kompaktlysrör i högre effekter i down­     • ökning av tillverkningskapaciteten för att    lm/W. Livslängder kring 10 000 timmar –
     lights och lysrör för allmänbelysning. Innan       möta större försäljningsvolymer samt          50 % ljusutbyte – kan förväntas. oLED
     dess måste forskningen leda fram till varm­        kostnadseffektivisera produktionen av LED.    har låg värmeavgivning, bra ljuskvalitet och
     vita LED­armaturer med ett ljusutbyte upp                                                        är tunna. Idag är storleken för storskalig
     till 100 lm/W. när det gäller att hitta LED­     oled                                            industriell produktion begränsad till en yta
     alternativ till urladdningslampor för funktio­   En annan framtida ljuskälla är oLED (orga­      av mindre än 30 cm2.
     nell vägbelysning kommer detta även att          niska lysdioder). Tekniken, som i princip är       En spännande möjlighet är att forskningen
     säkert bli ett alternativ i framtiden. sam­      densamma som för LED, kan skapa plana           leder fram till möjligheten att använda poly­
     manfattningsvis kan då sägas att LED redan       ytor som avger ett diffust ljus genom att en    mera “substrat”. Detta ger möjligheter att
     nu har börjat erövra vissa segment inom          ström genom ett eller flera lager av extremt    minska tjockleken med 50 % och att skapa
     allmänbelysningen där man använder ljus­         tunna halvledarmaterial. Idag finns inget       andra former än plana ytor.



     Ingo maurer är en aV VärLDens mest känDa
     LjusDesIgners som anVänDer båDe LeD och
     oLeD I sIna projekt. exempeL på Ingo maurers
     InnoVatIVa DesIgn är bL a en LeD-tapet.
     oLeD har maurer anVänt I bLanD annat
     beLysnIngsarmaturer men äVen IntegreraDe
     I tILL exempeL borDsskIVor.




                                                                                                                                                      foto: tom Vack
framtIDsperspektIV för LeD och oLeD
u1 I1        u2 I2                u3 I 3
                                                                                                     u3   I3


     DrIft- och styrDon                                                                              u2   I2



                                                                                                     u1   I1


                                                                                                                                                 u 0 =u 1+u 2 +u 3
                                                                                               u 0 =u 1 =u 2 =u 3
                                                                                                                                                  I 0 =I 1 =I 2 =I 3




     L
                                                                                                I 0 =I 1+I 2 +I 3



                                                                                                 +             –                                        +              –
                                                                                        fIgur 1. spännIngskontroLLeraD                fIgur 2. strömkontroLLeraD



18           ED­driftdon har till uppgift att:         överskrider värdet som deklareras i trekanten.               reglering av ljuset
     • tillhandahålla en klenspänningsdrift               För den som vill läsa mer om säkerhets­                   LED kan med fördel ljusregleras. För att
     • garantera en säker drift i olika miljöer        föreskrifter och standard för LED­driftdon                   kunna ljusreglera LED krävs att driftdonet är
     • möjliggöra en konstant eller reglerbar          hänvisas till normen En 61347­2­13.                          reglerbart på samma sätt som exempelvis
       drift                                                                                                        lysrör kräver dimbara HF­don. De dimbara
     • tillhandahålla ett gränssnitt för integra-      drift av led                                                 LED­driftdonen använder en teknik som
       tion av system för belysningsstyrning           Det finns generellt sett två möjligheter att                 kallas pulsviddsmodulation (ofta förkortat
       och fastighetsautomation.                       driva LED:                                                   PVM). Det innebär att LED­modulerna drivs
                                                       • den spänningskontrollerade och                             med en fyrkantsvåg som varierar frekvensen
     driftdon för led                                  • den strömkontrollerade driften.                            beroende på önskad ljusintensitet. Detta
     Det finns vanligtvis två sorters driftdon                                                                      sker så snabbt att ögonen inte märker något
     för LED och dessa återfinns i ett flertal olika   spänningskontrollerad                                        flimmer. om denna teknik används för att
     effektklasser:                                    Denna metod används generellt sätt för                       ljusreglera olikfärgade LED separat efter
     • Driftdon som reducerar nätspänningen            LED med låg­/medeleffekt. Dessa armatu­                      färg (t ex röda, gröna och blå LED), kan man
        från 230 V till en stabiliserad likspänning,   rer eller LED­moduler parallellkopplas till                  på enkelt sätt skapa färgspel och blanda
        t ex 8, 10, 12 eller 24 V                      driftdonet och drivs med likspänning (ofta                   färger. PVM­tekniken är det enda professio­
     • Driftdon som reducerar nätspänningen            mellan 8–24 V). Dimensionering av drift­                     nella sättet att ljusreglera LED.
        från 230V till en stabiliserad likspänning     donen styrs av den totala effekten av LED­
        (<48V) och ger en konstant ström (de           modulerna i installationen. I en spännings­                  styrgränssnitt
        fasta strömmarna ligger vid t ex 350 mA,       kontrollerad installation måste man ta                       Ett dimbart LED­driftdon bör med fördel ha
        700 mA, 1 050 mA). Med denna variant           hänsyn till spänningsfallet i kablarna mellan                ett digitalt styrgränssnitt (exempel på digi­
        är det möjligt att koppla LED i serie upp      driftdonet och LED­modulen. spännings­                       tala styrgränssnitt är fasimpuls, DsI, DALI
        till den maximala sekundärspänningen.          fallet beräknas på samma sätt som för                        och DMx). Ibland används även analoga
     Ett driftdon har till uppgift att garantera en    övriga lågvoltsinstallationer (se figur 1).                  gränssnitt som t ex 1–10 V. nackdelen med
     säker nätseparation och har därför en intern                                                                   ett analogt styrsystem är att ev spännings­
     skyddstransformator. LED­moduler utan             strömkontrollerad                                            fall på styrledaren riskerar resultera i olika
     skyddsisolering kan därför vidröras utan risk     Denna metod används ofta för LED med                         ljusnivåer på de LED som ska ljusregleras.
     för elektrisk stöt. För varje driftdon skall en   hög effekt. LED­modulerna/armaturerna                           Till de mera tillförlitliga systemen, som
     skyddsklass vara fastlagd och deklarerad.         seriekopplas till driftdonet som driver LED­                 även kan användas vid stora installationer,
        För en säker drift är det dessutom viktigt     modulerna med en konstant ström (ofta                        hör t ex den digitala metoden DMx och det
     att den maximala temperaturen inte över­          mellan 350–1 050 mA). när anläggningen                       standardiserade digitala gränssnittet DALI
     skrids vid en speciell mätpunkt på driftdo­       dimensioneras måste man säkerställa att                      (Digital Addressable Lighting Interface).
     net. På kvalitativa driftdon deklareras och       driftdonet både klarar av den totala effek­                  Dessa är adresserbara och kan via en buss­
     markeras temperaturmätpunkten på höljet           ten och spänningen över de seriekopplade                     ledning kontrollera ett stort antal styrkret­
     med ”tc max”.                                     LED­modulerna (se figur 2). I strömkon­                      sar (kanaler) – separat och oberoende samt
        En bildsymbol för temperaturskydd är           trollerade installationer måste man vara                     även över längre avstånd.
     deklarationen av maximal temperatur i en          vaksam så att spänningen inte överstiger                        som regel kan nämnas att DMx är lämp­
     trekant. Deklarationen dokumenterar att           25 V i kretsen (vilket ofta motsvarar max                    ligt att använda för snabba färgväxlingar
     respektive apparat är utrustad med en             6 st högeffekts LED i serie). Vid högre                      (RGB) t ex för effekt­ och scenbelysning
     separat anordning som skydd mot överhett­         spänningar än 25 V ökar kraven på LED­                       medan DALI är mer lämpligt som styrsignal
     ning och att höljets yttemperatur aldrig          armaturens skyddsklass (En 61347­2­13).                      för allmänbelysning (vitt ljus).
faq om LeD




t  ack vare det enorma intresset kring LED
finns det idag också ett antal påståenden
och frågor om denna intressanta teknik.
Vi har samlat några av de vanligaste här
                                                      lysrören, >90. Detta innebär att kvalitets­
                                                      dioder har en bra färgåtergivning.

                                                      4. högpresterande
                                                                                                        der vanligtvis från 0,1–7 watt per diod, men
                                                                                                        man ska komma ihåg att det behövs flera
                                                                                                        dioder för att uppnå samma ljusmängd än
                                                                                                        med lysrör, metallhalogen och andra ljus­
                                                                                                                                                         19




för att reda ut begreppen.                               lysdioder är dyra                              källor.
                                                      Den långa livslängden som bidrar till mins­
1. lysdioder avger ingen värme                        kade underhållskostnader för lysdioder ger        7. lysdioder ger ett
En av de vanligaste föreställningarna är att          bättre ekonomi för den här typen av ljus­            blåaktigt ljus
lysdioder inte avger någon värme. I själva            källor än vad traditionella ljuskällor har.       Lysdioder finns idag i många olika färgtem­
verket är värmen en av de viktigaste para­            Tittar man bara på styckpriset eller på kronor/   peraturer – både kalla och varma. Det är
metrarna att ta hänsyn till när man designar          lumen, är lysdioder dock idag väsentligt          vanligt med dioder med kallt ljus, men de
lysdiodarmaturer. Lysdiodernas livslängd              mycket dyrare än traditionella ljuskällor.        kan också fås i varmvitt ljus och i samma
förkortas väsentligt om man inte lyckas               Prisutvecklingen på dioder är dock nedåt­         färgtemperatur som glödlampor.
hantera värmen genom avkylning av arma­               gående.
turen. Diodernas ljus innehåller däremot                                                                8. lysdioder kan användas
ingen värme i ljusriktningen såsom glöd­              5. lysdioder är mera effektiva                       till alla belysningsändamål
lampors och halogenlampors.                              än någon annan ljuskälla                       Lysdioder kan inte användas till alla belys­
                                                      Energieffektivitet hos dioder håller på att       ningsändamål. Deras fysiska storlek, den
2. lysdioders livslängd är                            närma energieffektiviteten hos de mest            relativt låga ljusmängden per diod och
   nästintill hur lång som helst                      effektiva ljuskällorna. Lysrör, metallhalo­       priset gör att lysdioder inte är lämpliga för
Den långa livslängden är en av lysdioderna            gen­ och högtrycksnatriumslampor är fort­         alla belysningsändamål. Ingen annan ljus­
stora fördelar. Lysdioden har ett avtagande           farande mera energieffektiva. Mätt i ljus­        källa är heller lämplig för precis alla belys­
ljusflöde under sin drifttid, varför drifttiden bör   mängd per tillförd effekt (lm/W) är de            ningsändamål!
uttryckas i antal timmar då en procentuell            bästa lysdioder idag mera effektiva än glöd­
nivå av det ursprungliga ljusflödet kvarstår.         lampor och halogenlampor och på samma             9. det är komplicerat
Det finns idag metoder (L50 och L70, se sid 21)       nivå som lågenergilampor.                            att använda lysdioder
för att specificera livslängden för lysdioder.                                                          En rad armaturtillverkare har utvecklat
                                                      6. lysdioder förbrukar                            armaturer som gör det enkelt att använda
3. lysdioder har inte till-                              nästan ingen energi                            lysdioder på samma sätt som traditionella
   räckligt bra färgåtergivning                       Lysdioder använder naturligtvis energi,           ljuskällor. om man själv ska utveckla arma­
   för belysningsändamål                              men redan idag kan man hitta exempel där          turer, finns det en rad faktorer som man
Färgåtergivningen (Ra­index) för dioder               lysdioder kan ge en energibesparing jämfört       måste ta hänsyn till, bland annat värme,
varierar väldigt mycket och ligger lika               med traditionella ljuskällor. Dioder använ­       styrning, montering och inkapsling.
LagstaDgaDe och normatIVa kraV




20   e       u-direktiv
     Tillverkare och importörer får inom den
     Europeiska Unionen (EU) enbart marknads­
     föra produkter som motsvarar de grund­
                                                     ners hälsa eller säkerhet. Detta gäller för
                                                     ändamålsenlig användning med också för
                                                     förutsägbar felanvändning.
                                                         Det är tillverkaren själv som via en s k
     läggande kraven i de europeiska direktiven.     Tillverkardeklaration intygar överensstäm­
     För elektriska produkter gäller framför allt    melsen med EU­direktiven. Tillverkaren
     det s k lågspänningsdirektivet, de allmänna     kan även låta tredjepartcertifiera produkten
     produktsäkerhetsdirektiven samt direktivet      via ett oberoende provningsorgan såsom
     om elektromagnetisk kompabilitet (EMc).         exempelvis Intertek­semko.

     nationell lagstiftning                          strålningssäkerhet
     De europeiska direktiven har i medlems­         LED­produkter måste, med avseende på
     staterna införts som nationell lagstiftning.    laserstrålningen, motsvara kraven enligt
                                                     En 60825­1.
     ce-märkning
     cE­märkningen är tillverkarens eller impor­     elektromagnetisk kompabilitet
     törens sätt att visa att en produkt motsvarar   (emc)
     de europeiska direktivens krav. Dokumenta­      Tillverkaren får endast saluföra produkter
     tion som kan styrka detta skall finnas till­    som uppfyller EMc­direktivets krav. Enligt
     gänglig och skall vid förfrågan kunna visas     detta får apparaten inte alstra sådana elek­
     upp för berörda myndigheter. ”cE” är däre­      tromagnetiska störningar så att andra pro­
     mot inget certifieringsmärke.                   dukter i omgivningen påverkas. Produkten
        Lågspännings­ och EMc­direktivet före­       måste dessutom tåla viss påverkan utifrån
     skriver cE­märkning. Liksom övriga elek­        utan att dess funktion äventyras.
     triska ljusarmaturer för anslutning till nät­       om kraven i harmoniserade standarder
     spänning så måste även LED­produkter cE­        motsvaras så förväntas att de så kallade
     märkas innan de saluförs. LED­produkter         skyddskraven är uppfyllda i enlighet med
     avsedda för speciella användningsområden        direktiven och lagstiftningen (den s k
     kan dessutom beröras av kraven i andra          presumtionsprincipen).
     direktiv, exempelvis direktiven för leksaker
     eller medicinska produkter.                     standarder säkerhet
        Ljusarmaturer och driftdon kan bära          För färdiga LED­produkter (armaturer)
     certifieringsmärken. Denna märkning är ett      gäller: En 60598­1 samt En 60825­1.
     bevis på att produkten är tredjepartscerti­
     fierad av ett oberoende provningsorgan          standarder för emc
     såsom VDE eller Intertek­semko.                 För LED­moduler, driftdon och ljus­
                                                     armaturer gäller:
     produktsäkerhet                                 En 55015,
     Varje tillverkare får endast saluföra produk­   En 61547,
                                                                                                    meD ce-märknIngen Int ygar
     ter som är av sådan art att de inte kan tän­    En 61000­3­2,
                                                                                                    tILLVerkarna att Deras
     kas äventyra användarens eller andra perso­     En 61000­3­3,
                                                                                                    proDukter uppfyLLer kraVen
                                                                                                    I tILLämpbara eu-DIrektIV.
                                                                                                    ”ce” är Däremot Inget
                                                                                                    certIfIerIngsmärke.
rekommenDatIoner krIng LIVsLängDs-
och LjusutbytesangIVeLser för LeD-moDuLer




L         ivslängdsangivelser
Eftersom en lysdiod har ett avtagande ljus­
flöde under sin drifttid, bör livslängden ut­
tryckas i antal timmar då en procentuell
                                                ljusutbytesangivelser
                                                Lysdiodens ljusflöde brukar anges i lumen
                                                (lm) och dess ljusutbyte i lumen per watt
                                                (lm/W). även lysdiodens ljusflöde är bero­
                                                                                                    • I största möjliga mån bör diodens för-
                                                                                                      bindelsetemperatur (tj) undvikas som
                                                                                                      referensvärde, då denna temperatur är
                                                                                                      omöjlig att mäta i en LED­modul (endast
                                                                                                                                                       21




nivå av det ursprungliga ljusflödet kvarstår.   ende av temperaturen.                                 möjlig att mäta för tillverkaren av
   Vidare är lysdiodens livslängd helt bero­       Ljusflödes­ och ljusutbytesangivelser              LED­modulen).
ende av temperaturen inuti dioden (tj) och      för LED­modulen bör således alltid anges i
därmed i dess omgivning. Eftersom omgiv­        kombination med omgivningstemperatur                • Med omgivningstemperaturen avses
ningstemperaturen (ta) kan påverkas av in­      (ta) och mätpunktstemperatur (tc).                    temperaturen i lysdiodens omedelbara
dividuella förutsättningar i applikationen                                                            omgivning, t ex i armaturen, i ljusskylten,
och dessutom kan vara svår att mäta exakt,      X lm per w givet en omgivnings-                       inne i monteringsprofilen, etc. Vid upp­
bör diodmodulstillverkarens mätpunkts­          temperatur på ta och en mätpunkts-                    mätning av omgivningstemperaturen bör
temperatur (tc) även anges i kombination        temperatur på tc.                                     flera mätpunkter användas. Hänsyn bör
med livslängdsangivelser.                                                                             tas till påverkan från andra värmekällor,
   således bör livslängdsangivelser anges       Exempel på hur detta kan uttryckas:                   t ex solljus, närliggande driftdon, m m.
enligt följande:                                                                                      Vid beräkning av förväntad livslängd och
                                                • 60 lm/W, givet att omgivningstempera-               ljusutbyte bör den högst uppmätta
X % ljusflöde efter Y timmar, givet en            turen t ex är 25°c och temperaturen på              temperaturen användas.
omgivningstemperatur på ta och en                 diodens mätpunkt t ex är 40°c.
mätpunktstemperatur på tc.                                                                          • Mätpunktstemperaturen (tc) mäts på av
                                                • 40 lm/W, givet att omgivningstempera-               tillverkaren angiven plats på LED­modulen.
Exempel på hur detta kan uttryckas:               turen t ex är 35°c och temperaturen på              saknas sådan angivelse, bör du kontakta
                                                  diodens mätpunkt t ex är 50°c.                      tillverkaren av LED­modulen för mer
• L50 = 50 % av det ursprungliga ljusflödet                                                           information.
  kvarstår efter 50 000 timmar, givet att       viktigt att beakta
  omgivningstemperaturen t ex är 25°c och       • Trots att ljusutbytesangivelser är den
  temperaturen på LED­modulens mät­               vanligaste formen att uttrycka en LED­
  punkt t ex är 40°c.                             moduls effektivitet, bör man vara försiktig
                                                  att använda dessa angivelser i direkt jäm­
• L70 = 70 % av det ursprungliga ljusflödet       förelse med andra ljuskällor. Eftersom
  kvarstår 40 000 timmar, givet att om­           LED­moduler alltid har ett riktat ljus (till
  givningstemperaturen t ex är 25°c och           skillnad mot t ex ett lysrör som är rundstrål­
  temperaturen på LED­modulens mät­               ande) är ljusstyrka (candela, cd) ett bättre
  punkt t ex är 40°c.                             mått att använda i dessa sammanhang.


                                                                                                                       mätpunkts temperaturen mäts
   exempel moduldata
                                                                                                                       på aV tILLVer karen angIVen
                                                                                                                       pLats på LeD-moDuLen, I Detta
                          antal                 omgivnings-             mätPunk ts-
                                                                                                                       faLL VID rIngmarkerIngen.
    ljusflöde             timmar, h             temP, (ta) °C           temP, (tc) °C
    L50                   50 000                50                      70
    L50                   35 000                60                      75
    L70                   50 000                40                      60                         I tabeLLen VIsas hur Data för
                                                                                                   en moDuL skuLLe kunna se ut.
återVInnIng aV LeD-proDukter




22   f  rån 1 juli 2001 gäller en lag som kräver
     att alla uttjänta el­produkter, inklusive
     belysning, tas omhand av producenterna,
     s k producentansvar. Produkternas innehåll
     av metaller, andra värdefulla material och
     energi används till återvinning. Detta utförs
     av utbildad personal, som även tar bort
     eventuella miljöfarliga komponenter. Lagen
     förbjuder uttryckligen att el­produkter de­
     poneras eller förbrännes utan föregående
     behandling.
         Från mottagningsstationerna transpor­
     teras el­produkterna till specialiserade
     återvinningsanläggningar. Producenterna
     organiserar och finansierar transporten och
     behandlingen.
         El­kretsen AB samordnar producenternas
     insatser Producentansvaret ställer stora
     krav på företag, som säljer el­produkter.
     Att på egen hand uppfylla dessa krav är svårt
     eller omöjligt för många företag. Därför har
     ett särskilt servicebolag bildats, El­kretsen
     AB och som ägs av 19 branschorganisationer,
     som åtager sig att mot betalning utföra före­
     tagens alla skyldigheter som producenter.
         El­kretsen AB arbetar helt utan vinst­
     intresse. De anslutna producentföretagen
     betalar bara så mycket att El­kretsen AB
     täcker sina kostnader. El­kretsen AB har
     bildats av ett tjugotal föreningar, som
     representerar alla de branscher som impor­
     terar, tillverkar eller säljer el­produkter i
     sverige. El­kretsen AB erbjuder sina tjäns­
     ter till alla berörda producentföretag,
     oberoende av om de tillhör någon bransch­
     förening eller ej.
         Producentföretagen betalar avgifter till
     El­kretsen AB. Avgiftens storlek bestäms av
     företagens försäljningsvolym och av El­
     kretsens kostnader för att ta hand om olika
     typer av el­produkter. Avgifterna varierar
     för olika produkter.
manDarIn ab, 2009




utgiven av Ljuskultur i samarbete med belysningsbranschens LeD-sektion, maj 2009.
               08-566 36 700 info@ljuskultur.se www.ljuskultur.se

Contenu connexe

Plus de Fox Belysning AB

Plus de Fox Belysning AB (20)

Eriksberg_m_Pullerten.docx
Eriksberg_m_Pullerten.docxEriksberg_m_Pullerten.docx
Eriksberg_m_Pullerten.docx
 
Yoyo_brochure_svensk.pdf
Yoyo_brochure_svensk.pdfYoyo_brochure_svensk.pdf
Yoyo_brochure_svensk.pdf
 
Takeback-mb-1.pdf
Takeback-mb-1.pdfTakeback-mb-1.pdf
Takeback-mb-1.pdf
 
Yoyo brochure svensk
Yoyo brochure svenskYoyo brochure svensk
Yoyo brochure svensk
 
SPACEParklykta
SPACEParklyktaSPACEParklykta
SPACEParklykta
 
Oblique produktblad 2018
Oblique produktblad 2018Oblique produktblad 2018
Oblique produktblad 2018
 
Q stander produktblad 2018
Q stander produktblad 2018Q stander produktblad 2018
Q stander produktblad 2018
 
Nyx 450 produktblad 2018
Nyx 450 produktblad 2018Nyx 450 produktblad 2018
Nyx 450 produktblad 2018
 
Pharos produktblad 2018
Pharos produktblad 2018Pharos produktblad 2018
Pharos produktblad 2018
 
Stoa produktblad 2018
Stoa produktblad 2018Stoa produktblad 2018
Stoa produktblad 2018
 
Nyx 190 produktblad
Nyx 190 produktbladNyx 190 produktblad
Nyx 190 produktblad
 
Nyx pollare produktblad 2018
Nyx pollare produktblad 2018Nyx pollare produktblad 2018
Nyx pollare produktblad 2018
 
Parklyktan produktblad 2018
Parklyktan produktblad 2018Parklyktan produktblad 2018
Parklyktan produktblad 2018
 
Pullerten produktblad 2018
Pullerten produktblad 2018Pullerten produktblad 2018
Pullerten produktblad 2018
 
Quarto 380 produktblad 2018
Quarto 380 produktblad 2018Quarto 380 produktblad 2018
Quarto 380 produktblad 2018
 
Quarto 270 utomhus produktblad 2018
Quarto 270 utomhus produktblad 2018Quarto 270 utomhus produktblad 2018
Quarto 270 utomhus produktblad 2018
 
Quarto 270 inomhus produktblad 2018
Quarto 270 inomhus produktblad 2018Quarto 270 inomhus produktblad 2018
Quarto 270 inomhus produktblad 2018
 
Selene pendel produktblad 2018
Selene pendel produktblad 2018Selene pendel produktblad 2018
Selene pendel produktblad 2018
 
Sigten produktblad 2018
Sigten produktblad 2018Sigten produktblad 2018
Sigten produktblad 2018
 
Sticks produktblad 2018
Sticks produktblad 2018Sticks produktblad 2018
Sticks produktblad 2018
 

Värt att veta om LED

  • 2. LeD Värt att Veta om Innehåll 3 InLeDnIng: LeD föränDrar Ljusets VärLD 4 LysDIoDens egenskaper 8 LeD-moDuLer 9 förDeLar meD LeD 10 typIska anVänDnIngsområDen 16 framtIDsperspektIV för LeD och oLeD 18 DrIft och styrDon 19 faq om LeD 20 LagstaDgaDe och normatIVa kraV 21 rekomenDatIoner krIng LIVs- LängDs- och LjusutbytesangIVeLser för LeD-moDuLer 22 återVInnIng aV LeD-proDukter omsLagsbILD: DynamIsk LjussättnIng aV en takkupoL I pub-Varuhuset I stockhoLm. LjussättnIng: kaI pIIppo, LjusarkItektur p&ö. omslagsfoto: mikael silkeberg
  • 3. LeD föränDrar Ljusets VärLD LeD (Light emitting Diod), lysdioden är den första ljus- LED är mycket små punktformiga ljuskällor – ingen annan ljuskälla har så små dimen­ 3 sioner. Miniatyrformen kräver också en optik källan som lyckats förena de, av många belysningsplane- för att kunna styra ljuset. Den klassiska metallreflektorn ersätts vid LED­ljuset av rare och arkitekter önskade fyra egenskaper: att den ska optiska system av plast med högt brytnings­ index. vara så liten som möjligt, avge ljus på ett mycket effektivt Ljusutbytet från LED ökar mycket snabbt, det har hittills fördubblats ungefär vartannat sätt, ha en lång livslängd och steglös ljusreglering. år. Redan idag överskrids de värden som kan uppnås med glöd­ och halogenglödlam­ Denna annorlunda ljuskälla, som utvecklas mycket snabbt, por. År 2009 uppnår vita LED ett ljusutbyte på över 100 lumen/watt (lm/W), d v s samma höga ljusutbyte som lysrör. har under de senaste åren blivit alltmer intressant i Den mycket långa livslängden ger helt nya förutsättningarna för armaturdesign belysningssammanhang. LeD har mycket speciella egen- och armaturutveckling. Ljuskällan LED började först användas skaper, som vi inte är vana vid i belysningssammanhang. som signalindikering, bland annat i trafik­ ljus. För bilister har den blivit idag vardag: Ljuskultur har, i samarbete med belysningsbranschens först i bromsljusen, senare i passagerarut­ rymmet, och även i strålkastarna. Inom belysningsplanering har LED idag etablerat sektion LeD-sektionen, tagit fram denna informations- sig i såväl effekt­ och displaybelysning som inom orienteringsbelysning. Tekniken börjar broschyr för att belysa denna spännande ljuskälla och visa alltmer användas i skrivbords­ och golvlam­ por och applikationer för utomhusbelysning de användningsområden som är lämpliga för LeD idag. och allmänljus är också på frammarsch.
  • 4. LysDIoDens egenskaper 4 I konventionella ljuskällor uppstår det synliga ljuset som biprodukt vid upp­ värmning av en metallspiral, vid gasurladd­ ning eller genom omvandling av den ultra­ Alla dessa LED konstruktioner ger en mycket bra mekanisk stabilitet. Enskilda lysdioder är inte användbara innan de har monterats på kretskort som sätt som i lysrör. En blå LED förses med ett lyspulver som omvandlar en del av strålningen till gult ljus och resultatet blir ett vitt ljus. Viktigt är, att lyspulvrets violetta strålningen som alstras vid en möjliggör en enkel elektrisk kontakt och sammansättning är absolut exakt, för att gasurladdning. I LED­tekniken alstras ljuset avleder värmen, d v s som LED­modul (se få det vita ljus som önskas. Lyspulver ut­ i en halvledare, som på elektrisk väg stimu­ sidan 8). Halvledaren kan även monteras vecklas hela tiden – idag finns det vit LED­ leras till att lysa (elektroluminiscens). På de direkt på kretskort och skyddas med ett belysning som har mycket bra färgåter­ största, tillgängliga lysdioderna är dimen­ transparent material. givning d v s Ra>90. Detta gör LED jämför­ sionen cirka 1 mm. Därmed hör LED till de bart med andra ljuskällor. minsta ljuskällorna som finns, nästan led-ljuset LED emitterar ingen ultraviolett­ (UV) punktformiga. LED alstrar ett monokromatiskt ljus och och ingen infraröd­ (IR) strålning. Därför För att skydda från yttre påfrestningar färgtonen bestäms av den dominanta våg­ kan man använda LED­tekniken överallt där och ansluta elektriskt placeras halvledaren längden. Det finns LED i färgerna rött, man önskar undvika denna strålning – t ex i ett hölje som är så uppbyggt att ljuset får orange, grönt och blått. inom livsmedelsindustrin, vid belysning av en utstrålningsvinkel på nästan 180 grader. Vitt ljus kan alstras genom en blandning föremål som lätt bleks eller vid belysning av Därmed är ljusstyrningen enklare än för av de tre grundfärgerna, t ex i LED­moduler. känsliga konstverk i muséer. glöd­ eller urladdningslampor, som i regel Det uppstår genom en additiv färgblandning Värme bildas dock i själva halvledaren. Det strålar ut ljuset i alla riktningar. Det finns av de tre RGB färgerna (rött, grönt, blått). är ytterst viktigt för LEDns livslängd att denna olika varianter för LED med olika effekter. Alternativt kan vitt ljus alstras på samma värme transporteras bort via kylsystem. funktionsprincip av led LjUsET Hos LED ALsTRAs av en halvledare. rekombinationsprocess som sätts igång när användes vid halvledaren tillverkning. LED­ljus Den stimuleras elektriskt så att den lyser. Inuti elektronöverskottet­ och underskottet jämnas ut innehåller varken UV­ eller IR­strålning. En LED har halvledaren finns två områden, ett n­ledande om likström kopplas till halvledaren. egentligen inget elektriskt motstånd. Detta betyder område med ett överskott på elektroner och ett att en strömbegränsare måste byggas in i den p­ledande område där ett underskott på elektroner LjUsET soM GEnERERAs har smalbandigt elektriska kretsen. I den praktiska driften genom­ råder. I detta gränsområde – som kallas för spektra. Den dominanta våglängden och därmed strömmas LED av en definierad likström som pn­övergång eller spärrskikt – uppstår ljus i en ljusets färg är beroende av materialen som (jämförbart med lysrör) distribueras av ett driftdon.
  • 5. historien om ljusproduktionen med led 1907: EnGELsMAnnEn HEnRy josEPH RoUnD (1881 – 1966) UPPTäckER DEn FysIk ALIsk A EFFEk TEn AV ELEk TRoLUMIn­ EscEnsEn. EF TERsoM HAn EGEnTLIGEn VAR UTE EF TER En ny RADIoLok ALIsERInGsTEknIk 5 InoM sjöFARTEn, FALLER UPPTäck TEn I GLöMsk A. 1962 : DEn FöRsTA RöDA LUMIn­ EscEnsDIoDEn TyP GAAsP MARknADsFöRs, DET TA äR DEn FöRsTA InDUsTRIELLT TILL­ VERk ADE LysDIoDEn, LED. 1971: sEDAn BöRjAn PÅ 70­TALET äR LED TILLGänGLIGA I y T TER­ LIGARE FäRGER: GRön, oRAnGE. PÅ ALLA LED­VARIAnTER FöRBäT TRAs EFFEk TEn ocH k APAcITETEn konTInUERLIGT. HöGPREsTERAnDE LED (LED­MoDULER) äR TILLGänG­ LIGA I RöT T, RöDoRAnGE, GULT ocH GRönT sEDAn sEnT 80 TIDIGT 90­TAL. led-ljusets färger 1993 : jAPAnEn sHUjI nAk AMURA UPPFInnER DEn BLÅA (InGAn) LED­LjUsETs oLIk A FäRGER BERoR PÅ HALVLEDAREns sAMMAnsäT TnInG. IDAG äR DIoDEn. FöLjAnDE FäRGER TILLGänGLIGA (äVEn I nyAnsERInGAR): VIT T, BLÅT T, GRönT, RöT T, AMBER. DET MonokRoMATIsk A LjUsET GEnERERAs UTAn ExTRA FILTER. 1995: DEn FöRsTA LED MED VIT T LjUs soM GEnERERAs MED LUMIn­ ExEMPEL: EscEnskonVERsIon InTRoDU­ cERAs. halvledarmaterial förkortning färg (er) 1997: VITA LED InTRoDUcERAs PÅ ALUMInIUM GALLIUM ARsEnID AlGaAs RöD MARknADEn. ALUMInIUM InDIUM GALLIUM FosFIT AlInGaP RöD, AMBER 2006 : MonA LIsA PÅ LoUVREn BELysEs MED LED. GALLIUM ARsEnID FosFIT GaAsP RöD, AMBER 2007: LED GöR sIT T InTÅG InoM InDIUM GALLIUM nITRIT InGan GRön, BLÅ ALLMänBELysnInGEn.
  • 6. LysDIoDens egenskaper 6 ljusflöde veckling har gjort det möjligt att få varmare samma gäller för utomhusbelysning, där de Lysdioder är fortfarande under stark utveck­ ljusfärger. sedan 2003 finns varmvita (från långlivade lysdioderna kan användas som ling. De LED som är tillgängliga idag har ett 2 700 till 3 800 k) LED. Idag kan marknaden energisnåla lösningar. ljusflöde som ligger mellan några lumen (lm) nästintill erbjuda samtliga ljusfärger. för LED med låg effekt och upp till flera hundra även färgåtergivningen har förbättrats. livslängden är lm vid högpresterande LED. Vad som är vikti­ Högkvalitativa LED har ett färgåtergivnings­ temperaturrelaterad gare för användaren är uppgifter om ljusflö­ index på >90. Livslängden på LED är helt beroende av det från de kompletta LED­modulerna. Mark­ drifts­ och omgivningstemperaturen. Vid naden erbjuder allt från svagt lysande till effektiva ljuskällor rätt temperatur har LED – och därmed även mycket kraftigt lysande LED. som så många LED är en mycket effektiv ljuskälla. År 2009 LED­moduler – en mycket lång livslängd på andra produktområden finns även bland LED uppnår vita LED ett ljusutbyte på över 100 upp till 50 000 timmar. kvalitetsskillnader. Dessa skillnader uppfattas lm/W. Dessa höga värden uppnås vid opti­ Därför får inte värmen bli för hög. krets­ framförallt i olika livslängder, färgavvikelser mala betingelser. Moduler som 2009 utgör kortet eller extra kylelement måste avleda samt en hastigare ljusnedgång. majoriteten har ett snittljusutbyte på unge­ värmen på ett tillförlitligt sätt. Dessutom fär hälften. måste enheten vara anpassad till det för­ vita led – ljusfärg I framtiden kommer LED­tekniken mer väntade användandet. och färgåtergivning och mer att användas som funktionell be­ Till skillnad från glödlampor, där en Ljuset från vita LED var från början kallt lysning. Det kommer att sänka energian­ trasig glödtråd betyder att lampan är för­ (färgtemperatur >4 500 k). En teknikut­ vändningen vilket är bra för miljön. Det brukad, är totalbortfall mycket ovanliga för jämförelse av ljusutbyte hos olika ljuskällor Ljusutbyte (lumen/watt) Introduktionsår vit Power led 100 2010 normala ljuskällor 2009 metallhalogen 2007 1961 lysrör 50 kll 2005 kvicksilver 1938 1981 2002 1904 1959 halogen glödlampa 1879 1996 år 1950 2000
  • 7. LysDIoDens egenskaper LED. Ljusflödet minskar mycket långsamt 7 spektrum från vita led med olika färgtemperaturer och kontinuerligt. Livslängden på LED defi­ nieras som när ljusflödet har reducerats till relativ intensitet 70 procent. (%) 110 Inte bara livslängden påverkas av omgiv­ ningstemperaturen. Lysdiodernas ljusflöde 100 6 500 k 4 200 k har direkt koppling till LED­chipets tempe­ 90 3 000 k ratur. En för hög temperatur ger direkt ett stort ljusflödesbortfall. 80 I datablad för LED finns ofta begreppet 70 temperaturpunkten, junction temperature. 60 Detta beskriver temperaturen inne i själva halvledaren. Denna temperaturmätning 50 kan gemene man normalt inte själv utföra. 40 Därför erbjuder de seriösa modultillverkarna 30 en annan kontrollpunkt att mäta på. Denna mätpunkt kallas oftast för tc­punkt. Följ 20 alltid dessa informationer från tillverkarnas 10 datablad. 0 400 450 500 550 600 650 700 750 Våglängd (nm) led service life, lumen Ljusflöde (%) 100 tC ljus- förväntad t80 t80 temPer atur flöde livsl ängd 80 ( °C) (%) (h) t70 70 80 22 000 (T80) t70 tc=45°C 45 70 35 000 (T70) tc=75°C 50 65 000 (T50) 60 80 19 000 (T80) 50 75 70 30 000 (T70) t50 t50 50 55 000 (T50) 40 brinntid (i 1 000 h) 10 20 30 40 50 60 70
  • 8. LeD-moDuLer 8 e n LED­modul består av flera halv­ ledare eller enstaka lysdioder (halvledare med hölje), som radas upp på ett kretskort eller kombineras i en annan form. krets­ högflexibla folier med en tjocklek på 0,15 mm och keramiska material, glas eller kretskort med metallkärnor. påverkar våglängden hos ljuset och därmed färgen. Framförallt är värmen en avgörande faktor när det gäller livslängden på LED, som sjunker med stigande temperatur. Med kortet är inte bara ett montageunderlag, högpresterande led tanke på LED­modulernas stigande effekti­ det behövs också för att driva lysdioderna. Den tekniska utvecklingen är fokuserad på vitet måste de termiska förhållandena beak­ Det kan också innehålla ytterligare optiska, högpresterande LED och i vissa samman­ tas mer i framtiden. elektroniska eller mekaniska komponenter. hang används de redan för allmänbelysning. På högpresterande LED­moduler med vit Den elektriska layouten kan anpassas Men trots att det är möjligt att redan idag ljusfärg förbättras färgåtergivningsegenska­ till respektive applikation. Vid sidan av en­ tillverka högpresterande LED med ett ljus­ perna kontinuerligt genom förbättrad optisk färgade LED­moduler kan en kombination utbyte på mer än 60 lm/W, för användning och termisk kontroll och speciella bland­ av färgade LED även drivas separat, om i normal rumstemperatur, måste tekniken ningar av lämpliga LED­spektra. kretskortets layout tillåter det. På så vis är vidareutvecklas innan LED generellt kan färgblandningar och sekvenser med en anses vara den mest effektiva allmänljus­ led-moduler modul möjliga. Färger kan genereras med källan. – en ljuskälla med fördelar additiv färgblandning, då kan exempelvis Forskarnas viktigaste mål är en fortsatt De väsentliga fördelarna med LED­moduler modulen bestå av LED i de tre färgerna: optimering av effektiviteten. Forskningen i jämförelse med konventionella ljuskällor är: rött, grönt och blått. Varje önskad färg eller måste även leda till en förbättring av rela­ • De är extremt tunna. färgeffekt kan genereras genom blandning tionen mellan pris och ljusflöde för att LED­ • Ljuset är fritt från UV- och IR-strålning. av grundfärgerna. modulerna ska kunna konkurrera mot den LED­moduler ger ingen värme och mindre LED­moduler är tillgängliga i olika former prisvärda konventionella belysningen. risk för blekning av det belysta objektet. och storlekar, den viktigaste skillnaden är ytterligare förbättring av effektiviteten • LED fungerar bra i kalla miljöer. tekniken som de är uppbyggda av. Det finns: Förbättringen av effektiviteten hos LED­ • De har mycket lång livslängd. • Moduler, radiella med ben för hålmontering. modulerna innebär att effektiviteten hos de • Halvledarna som är integrerade i modu- • Moduler med SMD-teknologi (Surface optiska komponenterna blir allt viktigare. len eller separata LED kan drivas direkt, Mounted Device) tillåter en större minia­ Detta kan ske genom en integration av de reagerar mycket snabbt och går att tyrisering än de radiella. optiska tekniker som t ex nanostrukturerade ljusreglera. • I moduler med CoB-teknologi (Chip-on- halvledarytor, speciella chipformer, optime­ • LED har hög luminans. De är små, vilket Board) är halvledarna monterade och rade reflektor/mikrooptiksystem inom en öppnar helt nya möjligheter för den anslutna direkt på kretskortet. LED­modul och användningen av speciella optiska designen: från sekundäroptik­ kretskorten tillverkas i olika material. Det material som t ex optiska polymerer. och reflektorsystem. finns standardkretskort i organiskt material En annan viktig aspekt för högpresteran­ • Högkvalitativa LED ger låg underhålls- med invävda fibrer som stabilisering eller de LED är de termiska förhållandena. Värme kostnad.
  • 9. förDeLar meD LeD L ED öppnar en rad nya möjligheter men kräver också ett helt nytt tänkande. De olika komponenttillverkarna har de senaste åren presenterat en mängd genombrott. Armaturer som erbjuder möjligheter att växla mellan olika färgtemperaturer skapar nya möjligheter. • LED avger varken UV- eller IR-strålning. 9 Detta har medfört att LED inom en snar • Det lilla formatet möjliggör ytterst framtid tar över som ljuskälla i många sam­ kompakta armaturer. manhang. Att LED kommer att ersätta van­ liga lysrör i framtiden är inte orealistiskt tekniska fördelar men innan dess öppnar de framför allt för • LED har en hög funktionssäkerhet. nya användningsområden. • LED går att ljusreglera inom hela skalan från 0 till 100 procent. ekonomiska fördelar • Färgstyrningen är tekniskt okomplicerad • Den mycket långa livslängden på upp till vid RGB­färgblandning. 50 000 timmar innebär låga underhålls­ • LED är stöt- och vibrationståliga kostnader. • Livslängden påverkas inte negativt av • Den höga effektiviteten innebär en tändningar och släckningar. mycket låg energianvändning. • Med LED kan ljuset lätt styras. • LED drivs med låg spänning. fördelar för design, arkitektur och ljusdesign fördelar för miljön • Färgat ljus kan skapas direkt utan filter. • I många applikationer bidrar den låga Färgmättnaden är mycket hög. Urvalet av energianvändningen till minskat energi­ färger är mycket stort. Man kan skapa behov. många färgnyanser och enkelt skapa • Den långa livslängden betyder också att färgväxlande system. ett färre antal ljuskällor behöver tas om • Vita LED finns i olika färgtemperaturer. hand för återvinning.
  • 10. typIska anVänDnIngsområDen 10 L ED­tekniken används sedan länge som signaldisplay på elektriska och elektro­ niska apparater. Användandet av LED som ljuskälla är stark inom andra områden och • ökar uppmärksamheten och minskar olycksrisken. Effektbelysning, reklam, scenografiskt och stämningsskapande ljus då speciellt inom skyltbelysning, fordons­ Vitt eller färgat ljus, reglerbart, lätt att sektorn, orienterings­, markerings­ och koppla om och driva samt mer avan­ säkerhetsbelysning men även inom objekt­ cerade lösningar för dynamiska effekter. och arkitekturbelysningen. • Displaybelysning/displayer För allmänbelysning med låga till medel­ med bakgrundsbelysning höga ljusnivåer finns numera LED­lösningar kompakta moduler/displayer är möjliga, och då speciellt för korridorer, trapphus, låga drifttemperaturer. entréer m m. Platsbelysningsarmaturer är • Belysning för museum och butiker även på stark frammarsch. Armaturer för Punktbelysning av ömtåliga objekt med hemmabruk och hotell kommer mer och IR­ och UV­fritt ljus och även annan form mer och då speciellt produkter för punkt­ av accentbelysning. Färgtemperaturval belysning. för bästa effekt. Dynamiska effekter. • Allmänbelysning typiska användningsområden för Allmänbelysning med låga till medelhöga led och de viktigaste fördelarna: ljusnivåer men även för punkt­ accent­ • signalanläggningar, trafikljus belysning. Hög luminans (syns bra), finns i olika • Platsbelysning färger, mycket hög driftsäkerhet, lång små kompakta flyttbara platsarmaturer livslängd (minimerar underhållet). för skrivbord och maskiner med till­ • Belysning inom fordonssektorn räcklig belysningsstyrka för korta avstånd. Instrument­/displaybelysning, signal­ • Integrerade kompakta belysnings­ displayer, strålkastare, allmänbelysning, lösningar: punktbelysning. Trappräcken, belysning infälld i mark och Drift möjlig med klenspänning och små vägg, trappbelysning, möbelbelysning enheter gör det lätt att integrera i det små kompakta armaturer, låg drift­ elektriska systemet, vitt eller färgat ljus, temperatur. lång livslängd (inga lampbyten). • Undervattenbelysning • orienterings­, markerings­ Drift med klenspänning, hög säkerhet, och säkerhetsbelysning lång livslängd (underhållsfritt). Färgval små kraftfulla enheter och tydliga och dynamiska ljusspel. foto: svensk Inredning skyltar. Hög tillförlitlighet, tänder direkt, • Utomhusbelysning lätt att driva. Lätt att styra olika färgval. Hög verk­ Färgat ljus, färgade zoner och enkla ningsgrad för fasadbelysning och omkopplingsmöjligheter (även färgbyte) liknande applikationer. LeD-LösnIng på scanDIc hoteL angLaIs bar 101.
  • 11.
  • 12. foto: ulf celander aLLmänbeLysnIng fasaDbeLysnIng arbetspLatsbeLysnIng unDerVattensbeLysnIng
  • 13. typIska anVänDnIngsområDen nödbelysning använt färgat ljus och tack vare LED­tekni­ i och med det kontinuerliga flödet av vatten 13 För markering av utrymningsvägar används ken har det blivit allt vanligare. runt produkten får LED­armaturen en mycket skyltar som är belysta eller har bakgrunds­ Färger och växlande färger är även en bra kylning. kylningens fördelar är högt ljus­ belysning. speciellt för sådan nödbelysning nöjesfaktor. Detta blir speciellt tydligt vid flöde och lång livslängd. Undervattensbe­ är LED mycket lämpade. De uppfyller alla de belysningen i diskotek och andra evene­ lysning har man oftast för att skapa effekter normerade kraven och säkerställer att skyl­ mangslokaler. Där som tidigare en ljusorgel men kan även användas för säkerhet i t ex tarna verkligen syns. LED är generellt mycket genererade vilda färgblixtar, kan färger nu offentliga badanläggningar. kostnadseffek­ lämpade som nöd­ och säkerhetsbelysning visas mera mättade, i större skala och med tiv och lätthanterlig RGB­teknik ger möjlig­ för att de är mycket tillförlitliga, tänder programmerat förlopp som ger ett lugnare het att skapa dynamiska ljusspel. direkt på full effekt samt är lätta att driva. intryck. Bilder av olika slag kan även fram­ ställas med LED­teknik på lysande ytor. arbetsplatsbelysning trapp- och orienteringsbelysning Platsorienterad belysning har rätt förutsätt­ snubbelrisken minskas på trappan när fasadbelysning ningar med sitt korta avstånd till belysta trappstegen är lätta att urskilja. Detta gäller För att lysa upp en byggnad används antingen föremål för att dra full nytta av LED­tekni­ både inom­ och utomhus. även här lämpar belysning inifrån byggnaden eller genom att ken som med sitt UV­ och IR fritt ljus ger sig LED alldeles utmärkt och den bästa fasaden belyses utifrån med strålkastare. ytterligare fördelar. Vid arbetsplatsbelys­ lösningen är att bygga in LED belysning i när man lyser upp inifrån kan belysning­ ning där krav på belysningsstyrka är höga, trappstegen. För trappbelysning finns arma­ en programmeras effektfullt. En annan möj­ såsom belysning av maskiner som t ex turer i många utföranden tillgängliga, av lighet är iscensättning med färgat ljus som svarvar, eller som renodlade skrivbordarma­ vilka många även kan mer eller mindre har installerats speciellt för ändamålet, turer som kräver höga ljusnivåer får man lättare byggas in. orienterings­ och marke­ t ex i ett kontorshus eller bakom/mellan med LED­ armaturer på nära håll ett mycket ringsbelysning är meningsfull även om glasfasader. bra resultat och möjligheter till bra styrning vägen inte avbryts av trappsteg, t ex i långa Vid fasadbelysning med strålkastare av ljusbilden anpassad för uppgiften. korridorer. även här är inbyggda LED i vägg monteras antigen strålkastarna i närheten eller golv ett bra val. eller med ett större avstånd till byggnaden. allmänbelysning LED armaturer som är infällda i mark Ett alternativ är att integrera ett belysnings­ Att utnyttja LED som allmänbelysning och utomhus används en hel del för att öka system i fasaden. För detta är LED tekniken punktbelysning är starkt växande och är det säkerheten och underlätta orienteringen: mycket lämpligt att använda: som t ex i största tillväxtområdet för rena belysnings­ Det färgade ljuset markerar farozoner, väggarmaturer, strålkastarbelysning, även ändamål. Vita LED avger i dag i varmvitt ut­ som t ex den annalkande spårvagnen eller som färgat ljusobjekt eller för en ljuseffekt förande ett högt ljusutbyte och färgåtergiv­ perrongens gränser. samtidigt är de en som framhäver konturer där belysningen är ning som möter de krav vi har idag för låga komponent inom arkitektonisk formgivning gömd bakom utsprång. till medelhöga ljusnivåer inom kontor, korri­ och en utsmyckning. Effektfulla är även lysande ytor och dorer, pausrum, utrymningsvägar, hotell­ ljusfigurer. Denna möjlighet som är lätt att rum, matsalar, entréer o s v. färgat ljus med led realisera med LED och användas även inom Hotell har normalt höga drifts­ och Färgat ljus drar till sig uppmärksamheten ljusreklam. underhållskostnader för halogenarmaturer speciellt där det ännu är ovanligt. Effekten som är vanligt förekommande i sådana är ännu starkare om växlingen mellan fär­ undervattensbelysning miljöer. Ett utbyte till LED­armaturer skulle gerna iakttas som en rörelse. I skyltfönster LED är en bra lösning för undervattensbe­ ge avsevärd besparing för många rum och och försäljningslokaler har man sedan länge lysning. kylningen är ofta svårt att lösa men allmänna ytor på hotell. De LED­downlights
  • 14. typIska anVänDnIngsområDen 14 som finns på marknaden klarar mycket väl De mer exklusiva butikerna har gene­ antagligen snabbt växa i antal med samma av de belysningsbehov som finns för hotell. rellt en lägre ljusnivå med mer kontraster takt som tekniken utvecklas. Vid sidan av LED för allmänbelysning ställer extra och accenter än t ex stormarknader och energieffektivisering av ljuskällan så hand­ höga krav på att armaturen har utformats varuhus varför LED är bättre anpassat att lar det också om att lyckas hantera LED­ för LED som ljuskälla, det vill säga att man använda i dessa butiker. Inbyggd hyllbelys­ ljuset rent optisk för att sprida ljuset lika tagit hänsyn till värmeavledning, bländning, ning är ett område där LED är mer och bra som traditionell belysning gör. En sund etc. mer vanlig. Utnyttjandet av LED med färger gissning är att vi kan se goda lösningar LED­pendelarmaturer, ­downlights och som dekoration och effektbelysning passar på detta inom snar framtid och då kan det ­spotlights är också exempel på produkter även bra. bli ekonomiskt försvarbart att applicera som finns tillgängliga och klarar av att I speciella butiker eller avdelningar med armaturer bestyckade med LED i park och ersätta eller komplettera många olika typer känsliga föremål som t ex choklad, läppstift, gatumiljö. av ljuskällor t ex glödljus, halogen, kom­ frukt och grönt kasseras varor för stora LED­belysning som är infälld i marken paktlysrör. summor varje år. Med det UV­IR fria ljuset kan även markera vägar som trafikeras av särskilt bra lämpar sig LED om man vill från LED kan man minimera detta. motorfordon, t ex på tillfartsvägar och skapa allmänljus med mycket små armatu­ infarter. rer. Ljuskällan är extremt kompakt vilket ljusreglering och möjlighet I tunnlar är LED mycket lämpade för gör det möjligt att på ett effektivt sätt styra att variera färgtemperaturer orienteringsbelysning och samtidigt uppnås ljuset med olika reflektorsystem. Ljuskäl­ Lysdioden är ett utmärkt val om man vill ytterligare säkerhet. LED­ljusband som lans kompakta mått gör det också möjligt skapa en allmänbelysning som ska kunna följer vägen installeras mer och mer, dessa att skapa armaturer med mycket bra ljus­ varieras i färgtemperatur. Med tekniken kan är infällda i tunnelväggen eller i asfalten kvalitet vilka samtidigt har mycket bra man variera färgtemperaturen hos allmän­ bredvid körbanan. armaturverkningsgrad. Ljuskällans mått gör ljuset vilket skapas med olika vita lysdioder det dessutom möjligt att skapa exempelvis av olika färgtemperaturer som man kan led som konst mycket effektiva wallwashers som riktar allt ljusreglera individuellt. Inom området konstnärlig utsmyckning sitt ljus på den yta som ljuset är avsett för. närvarodetektering av LED­armaturer är har LED, på flera håll, använts med lyckat ett mycket bra och ekonomiskt alternativ resultat. Dels kan ljuskällan, likt t ex neon­ belysning för speciellt i trapphus och andra ytor som har röret, lätt utformas till grafik eller skulptu­ museum och butiker sporadisk trafik och där det ur arkitektonisk rer men också kan rena ljussättningar i sig De flesta krav och belysningsuppgifter för synpunkt inte krävs ljus. Den förlängda livs­ betraktas som konst. museum kan hanteras med LED­armaturer längden på produkten och energibesparing­ Fler och fler konstnärer använder sig av då oftast belysningsstyrkan är låg till med­ en man erhåller är väsentlig. Detta beror på ljuset i sitt uttryck och ser då fördelar LED­ elhög. Det kanske mest kända konstverket att den är okänslig för att ofta tändas och teknikens långa livslängd men framförallt i världen, Mona Lisa, i Louvren i Paris, är ett släckas. kombinationen av ljusreglering och dess höga flexibilitet i rörelse och nyans­ av alla de konstföremål man redan belyst närvarodetektering är enkel och ger fler växling. med LED. Det UV­IR fria ljuset är idealiskt möjligheter att spara på vår miljö samt Den används också som belysning av för känsliga föremål. Möjligheten att kon­ lägre drifts­ och underhållskostnader. fysisk konst, t ex skulpturer, och är då, på trollera ljusnivå, färger samt färgtemperatur grund av sin kompakta form och sitt sätt att ger museet möjligheter som tidigare enbart parkbelysning med led kunna hantera ljuset, rent optisk, förhållan­ kunde lösas med specialfilter. Dynamiska I dagsläget finns ett fåtal exempel på devis lätt att integrera i den fysiska effekter kan ge besökare en större upplevelse. parkbelysning med LED, men de kommer konstutformningen.
  • 15. foto: erco Lighting ab museIbeLysnIng LjusregLerIng utomhusbeLysnIng konstnärLIg utsmycknIng
  • 16. framtIDsperspektIV för LeD och oLeD L foto: tom Vack 16 ed på frammarsch källor med förhållandevis låga ljusflöden. annat lämpligt material som ”substrat” än LED är utan tvekan en produkt för framti­ För att kunna ersätta ljuskällor med stora glas för uppbyggnaden av oLED och det ger dens belysning. Hittills har LED fått sin ljusflöden krävs ytterligare forskning och begränsningar av både tjockleken – ca 2 främsta användning i bl a applikationer som produktutveckling. mm – och formbarheten. Tekniken ger skyltbelysning och belysning i kylmöbler redan idag möjligheter att skapa både vita där driftförhållanden är idealiska och livs­ utveckling och färgade oLED. längden blir lång. Dessutom har färgade Två utvecklingslinjer stödjer den tilltagande Idag används de som belysning i displayer LED en stark ställning inom arkitektonisk användningen av LED: på elektriska hushållsapparater och mobil­ belysning. Idag finns det LED med vitt ljus • forskning för att öka ljusutbytet och telefoner. Fortsatt utveckling kommer att och bra ljuskvalitet och de börjar användas utveckling av nya metoder för effektiv ge högeffektiva oLED. För vita oLED är för belysning i större utsträckning. Redan kylning av LED­moduler. kylning har stor effektiviteten idag ca 20 lm/W och ytlumi­ nu kan LED ersätta halogenlampor för betydelse för livslängden. Det minskar nansen ca 1 000 cd/m². Ljusutbytet antas effektbelysning och kompaktlysrör i låga också kraven på att leda bort värmen och fördubblas vart 2–3 år, och den praktiska effekter i downlights. nästa steg blir att er­ kan förenkla armaturkonstruktionerna. gränsen för oLED bedöms ligga på 140 sätta kompaktlysrör i högre effekter i down­ • ökning av tillverkningskapaciteten för att lm/W. Livslängder kring 10 000 timmar – lights och lysrör för allmänbelysning. Innan möta större försäljningsvolymer samt 50 % ljusutbyte – kan förväntas. oLED dess måste forskningen leda fram till varm­ kostnadseffektivisera produktionen av LED. har låg värmeavgivning, bra ljuskvalitet och vita LED­armaturer med ett ljusutbyte upp är tunna. Idag är storleken för storskalig till 100 lm/W. när det gäller att hitta LED­ oled industriell produktion begränsad till en yta alternativ till urladdningslampor för funktio­ En annan framtida ljuskälla är oLED (orga­ av mindre än 30 cm2. nell vägbelysning kommer detta även att niska lysdioder). Tekniken, som i princip är En spännande möjlighet är att forskningen säkert bli ett alternativ i framtiden. sam­ densamma som för LED, kan skapa plana leder fram till möjligheten att använda poly­ manfattningsvis kan då sägas att LED redan ytor som avger ett diffust ljus genom att en mera “substrat”. Detta ger möjligheter att nu har börjat erövra vissa segment inom ström genom ett eller flera lager av extremt minska tjockleken med 50 % och att skapa allmänbelysningen där man använder ljus­ tunna halvledarmaterial. Idag finns inget andra former än plana ytor. Ingo maurer är en aV VärLDens mest känDa LjusDesIgners som anVänDer båDe LeD och oLeD I sIna projekt. exempeL på Ingo maurers InnoVatIVa DesIgn är bL a en LeD-tapet. oLeD har maurer anVänt I bLanD annat beLysnIngsarmaturer men äVen IntegreraDe I tILL exempeL borDsskIVor. foto: tom Vack
  • 18. u1 I1 u2 I2 u3 I 3 u3 I3 DrIft- och styrDon u2 I2 u1 I1 u 0 =u 1+u 2 +u 3 u 0 =u 1 =u 2 =u 3 I 0 =I 1 =I 2 =I 3 L I 0 =I 1+I 2 +I 3 + – + – fIgur 1. spännIngskontroLLeraD fIgur 2. strömkontroLLeraD 18 ED­driftdon har till uppgift att: överskrider värdet som deklareras i trekanten. reglering av ljuset • tillhandahålla en klenspänningsdrift För den som vill läsa mer om säkerhets­ LED kan med fördel ljusregleras. För att • garantera en säker drift i olika miljöer föreskrifter och standard för LED­driftdon kunna ljusreglera LED krävs att driftdonet är • möjliggöra en konstant eller reglerbar hänvisas till normen En 61347­2­13. reglerbart på samma sätt som exempelvis drift lysrör kräver dimbara HF­don. De dimbara • tillhandahålla ett gränssnitt för integra- drift av led LED­driftdonen använder en teknik som tion av system för belysningsstyrning Det finns generellt sett två möjligheter att kallas pulsviddsmodulation (ofta förkortat och fastighetsautomation. driva LED: PVM). Det innebär att LED­modulerna drivs • den spänningskontrollerade och med en fyrkantsvåg som varierar frekvensen driftdon för led • den strömkontrollerade driften. beroende på önskad ljusintensitet. Detta Det finns vanligtvis två sorters driftdon sker så snabbt att ögonen inte märker något för LED och dessa återfinns i ett flertal olika spänningskontrollerad flimmer. om denna teknik används för att effektklasser: Denna metod används generellt sätt för ljusreglera olikfärgade LED separat efter • Driftdon som reducerar nätspänningen LED med låg­/medeleffekt. Dessa armatu­ färg (t ex röda, gröna och blå LED), kan man från 230 V till en stabiliserad likspänning, rer eller LED­moduler parallellkopplas till på enkelt sätt skapa färgspel och blanda t ex 8, 10, 12 eller 24 V driftdonet och drivs med likspänning (ofta färger. PVM­tekniken är det enda professio­ • Driftdon som reducerar nätspänningen mellan 8–24 V). Dimensionering av drift­ nella sättet att ljusreglera LED. från 230V till en stabiliserad likspänning donen styrs av den totala effekten av LED­ (<48V) och ger en konstant ström (de modulerna i installationen. I en spännings­ styrgränssnitt fasta strömmarna ligger vid t ex 350 mA, kontrollerad installation måste man ta Ett dimbart LED­driftdon bör med fördel ha 700 mA, 1 050 mA). Med denna variant hänsyn till spänningsfallet i kablarna mellan ett digitalt styrgränssnitt (exempel på digi­ är det möjligt att koppla LED i serie upp driftdonet och LED­modulen. spännings­ tala styrgränssnitt är fasimpuls, DsI, DALI till den maximala sekundärspänningen. fallet beräknas på samma sätt som för och DMx). Ibland används även analoga Ett driftdon har till uppgift att garantera en övriga lågvoltsinstallationer (se figur 1). gränssnitt som t ex 1–10 V. nackdelen med säker nätseparation och har därför en intern ett analogt styrsystem är att ev spännings­ skyddstransformator. LED­moduler utan strömkontrollerad fall på styrledaren riskerar resultera i olika skyddsisolering kan därför vidröras utan risk Denna metod används ofta för LED med ljusnivåer på de LED som ska ljusregleras. för elektrisk stöt. För varje driftdon skall en hög effekt. LED­modulerna/armaturerna Till de mera tillförlitliga systemen, som skyddsklass vara fastlagd och deklarerad. seriekopplas till driftdonet som driver LED­ även kan användas vid stora installationer, För en säker drift är det dessutom viktigt modulerna med en konstant ström (ofta hör t ex den digitala metoden DMx och det att den maximala temperaturen inte över­ mellan 350–1 050 mA). när anläggningen standardiserade digitala gränssnittet DALI skrids vid en speciell mätpunkt på driftdo­ dimensioneras måste man säkerställa att (Digital Addressable Lighting Interface). net. På kvalitativa driftdon deklareras och driftdonet både klarar av den totala effek­ Dessa är adresserbara och kan via en buss­ markeras temperaturmätpunkten på höljet ten och spänningen över de seriekopplade ledning kontrollera ett stort antal styrkret­ med ”tc max”. LED­modulerna (se figur 2). I strömkon­ sar (kanaler) – separat och oberoende samt En bildsymbol för temperaturskydd är trollerade installationer måste man vara även över längre avstånd. deklarationen av maximal temperatur i en vaksam så att spänningen inte överstiger som regel kan nämnas att DMx är lämp­ trekant. Deklarationen dokumenterar att 25 V i kretsen (vilket ofta motsvarar max ligt att använda för snabba färgväxlingar respektive apparat är utrustad med en 6 st högeffekts LED i serie). Vid högre (RGB) t ex för effekt­ och scenbelysning separat anordning som skydd mot överhett­ spänningar än 25 V ökar kraven på LED­ medan DALI är mer lämpligt som styrsignal ning och att höljets yttemperatur aldrig armaturens skyddsklass (En 61347­2­13). för allmänbelysning (vitt ljus).
  • 19. faq om LeD t ack vare det enorma intresset kring LED finns det idag också ett antal påståenden och frågor om denna intressanta teknik. Vi har samlat några av de vanligaste här lysrören, >90. Detta innebär att kvalitets­ dioder har en bra färgåtergivning. 4. högpresterande der vanligtvis från 0,1–7 watt per diod, men man ska komma ihåg att det behövs flera dioder för att uppnå samma ljusmängd än med lysrör, metallhalogen och andra ljus­ 19 för att reda ut begreppen. lysdioder är dyra källor. Den långa livslängden som bidrar till mins­ 1. lysdioder avger ingen värme kade underhållskostnader för lysdioder ger 7. lysdioder ger ett En av de vanligaste föreställningarna är att bättre ekonomi för den här typen av ljus­ blåaktigt ljus lysdioder inte avger någon värme. I själva källor än vad traditionella ljuskällor har. Lysdioder finns idag i många olika färgtem­ verket är värmen en av de viktigaste para­ Tittar man bara på styckpriset eller på kronor/ peraturer – både kalla och varma. Det är metrarna att ta hänsyn till när man designar lumen, är lysdioder dock idag väsentligt vanligt med dioder med kallt ljus, men de lysdiodarmaturer. Lysdiodernas livslängd mycket dyrare än traditionella ljuskällor. kan också fås i varmvitt ljus och i samma förkortas väsentligt om man inte lyckas Prisutvecklingen på dioder är dock nedåt­ färgtemperatur som glödlampor. hantera värmen genom avkylning av arma­ gående. turen. Diodernas ljus innehåller däremot 8. lysdioder kan användas ingen värme i ljusriktningen såsom glöd­ 5. lysdioder är mera effektiva till alla belysningsändamål lampors och halogenlampors. än någon annan ljuskälla Lysdioder kan inte användas till alla belys­ Energieffektivitet hos dioder håller på att ningsändamål. Deras fysiska storlek, den 2. lysdioders livslängd är närma energieffektiviteten hos de mest relativt låga ljusmängden per diod och nästintill hur lång som helst effektiva ljuskällorna. Lysrör, metallhalo­ priset gör att lysdioder inte är lämpliga för Den långa livslängden är en av lysdioderna gen­ och högtrycksnatriumslampor är fort­ alla belysningsändamål. Ingen annan ljus­ stora fördelar. Lysdioden har ett avtagande farande mera energieffektiva. Mätt i ljus­ källa är heller lämplig för precis alla belys­ ljusflöde under sin drifttid, varför drifttiden bör mängd per tillförd effekt (lm/W) är de ningsändamål! uttryckas i antal timmar då en procentuell bästa lysdioder idag mera effektiva än glöd­ nivå av det ursprungliga ljusflödet kvarstår. lampor och halogenlampor och på samma 9. det är komplicerat Det finns idag metoder (L50 och L70, se sid 21) nivå som lågenergilampor. att använda lysdioder för att specificera livslängden för lysdioder. En rad armaturtillverkare har utvecklat 6. lysdioder förbrukar armaturer som gör det enkelt att använda 3. lysdioder har inte till- nästan ingen energi lysdioder på samma sätt som traditionella räckligt bra färgåtergivning Lysdioder använder naturligtvis energi, ljuskällor. om man själv ska utveckla arma­ för belysningsändamål men redan idag kan man hitta exempel där turer, finns det en rad faktorer som man Färgåtergivningen (Ra­index) för dioder lysdioder kan ge en energibesparing jämfört måste ta hänsyn till, bland annat värme, varierar väldigt mycket och ligger lika med traditionella ljuskällor. Dioder använ­ styrning, montering och inkapsling.
  • 20. LagstaDgaDe och normatIVa kraV 20 e u-direktiv Tillverkare och importörer får inom den Europeiska Unionen (EU) enbart marknads­ föra produkter som motsvarar de grund­ ners hälsa eller säkerhet. Detta gäller för ändamålsenlig användning med också för förutsägbar felanvändning. Det är tillverkaren själv som via en s k läggande kraven i de europeiska direktiven. Tillverkardeklaration intygar överensstäm­ För elektriska produkter gäller framför allt melsen med EU­direktiven. Tillverkaren det s k lågspänningsdirektivet, de allmänna kan även låta tredjepartcertifiera produkten produktsäkerhetsdirektiven samt direktivet via ett oberoende provningsorgan såsom om elektromagnetisk kompabilitet (EMc). exempelvis Intertek­semko. nationell lagstiftning strålningssäkerhet De europeiska direktiven har i medlems­ LED­produkter måste, med avseende på staterna införts som nationell lagstiftning. laserstrålningen, motsvara kraven enligt En 60825­1. ce-märkning cE­märkningen är tillverkarens eller impor­ elektromagnetisk kompabilitet törens sätt att visa att en produkt motsvarar (emc) de europeiska direktivens krav. Dokumenta­ Tillverkaren får endast saluföra produkter tion som kan styrka detta skall finnas till­ som uppfyller EMc­direktivets krav. Enligt gänglig och skall vid förfrågan kunna visas detta får apparaten inte alstra sådana elek­ upp för berörda myndigheter. ”cE” är däre­ tromagnetiska störningar så att andra pro­ mot inget certifieringsmärke. dukter i omgivningen påverkas. Produkten Lågspännings­ och EMc­direktivet före­ måste dessutom tåla viss påverkan utifrån skriver cE­märkning. Liksom övriga elek­ utan att dess funktion äventyras. triska ljusarmaturer för anslutning till nät­ om kraven i harmoniserade standarder spänning så måste även LED­produkter cE­ motsvaras så förväntas att de så kallade märkas innan de saluförs. LED­produkter skyddskraven är uppfyllda i enlighet med avsedda för speciella användningsområden direktiven och lagstiftningen (den s k kan dessutom beröras av kraven i andra presumtionsprincipen). direktiv, exempelvis direktiven för leksaker eller medicinska produkter. standarder säkerhet Ljusarmaturer och driftdon kan bära För färdiga LED­produkter (armaturer) certifieringsmärken. Denna märkning är ett gäller: En 60598­1 samt En 60825­1. bevis på att produkten är tredjepartscerti­ fierad av ett oberoende provningsorgan standarder för emc såsom VDE eller Intertek­semko. För LED­moduler, driftdon och ljus­ armaturer gäller: produktsäkerhet En 55015, Varje tillverkare får endast saluföra produk­ En 61547, meD ce-märknIngen Int ygar ter som är av sådan art att de inte kan tän­ En 61000­3­2, tILLVerkarna att Deras kas äventyra användarens eller andra perso­ En 61000­3­3, proDukter uppfyLLer kraVen I tILLämpbara eu-DIrektIV. ”ce” är Däremot Inget certIfIerIngsmärke.
  • 21. rekommenDatIoner krIng LIVsLängDs- och LjusutbytesangIVeLser för LeD-moDuLer L ivslängdsangivelser Eftersom en lysdiod har ett avtagande ljus­ flöde under sin drifttid, bör livslängden ut­ tryckas i antal timmar då en procentuell ljusutbytesangivelser Lysdiodens ljusflöde brukar anges i lumen (lm) och dess ljusutbyte i lumen per watt (lm/W). även lysdiodens ljusflöde är bero­ • I största möjliga mån bör diodens för- bindelsetemperatur (tj) undvikas som referensvärde, då denna temperatur är omöjlig att mäta i en LED­modul (endast 21 nivå av det ursprungliga ljusflödet kvarstår. ende av temperaturen. möjlig att mäta för tillverkaren av Vidare är lysdiodens livslängd helt bero­ Ljusflödes­ och ljusutbytesangivelser LED­modulen). ende av temperaturen inuti dioden (tj) och för LED­modulen bör således alltid anges i därmed i dess omgivning. Eftersom omgiv­ kombination med omgivningstemperatur • Med omgivningstemperaturen avses ningstemperaturen (ta) kan påverkas av in­ (ta) och mätpunktstemperatur (tc). temperaturen i lysdiodens omedelbara dividuella förutsättningar i applikationen omgivning, t ex i armaturen, i ljusskylten, och dessutom kan vara svår att mäta exakt, X lm per w givet en omgivnings- inne i monteringsprofilen, etc. Vid upp­ bör diodmodulstillverkarens mätpunkts­ temperatur på ta och en mätpunkts- mätning av omgivningstemperaturen bör temperatur (tc) även anges i kombination temperatur på tc. flera mätpunkter användas. Hänsyn bör med livslängdsangivelser. tas till påverkan från andra värmekällor, således bör livslängdsangivelser anges Exempel på hur detta kan uttryckas: t ex solljus, närliggande driftdon, m m. enligt följande: Vid beräkning av förväntad livslängd och • 60 lm/W, givet att omgivningstempera- ljusutbyte bör den högst uppmätta X % ljusflöde efter Y timmar, givet en turen t ex är 25°c och temperaturen på temperaturen användas. omgivningstemperatur på ta och en diodens mätpunkt t ex är 40°c. mätpunktstemperatur på tc. • Mätpunktstemperaturen (tc) mäts på av • 40 lm/W, givet att omgivningstempera- tillverkaren angiven plats på LED­modulen. Exempel på hur detta kan uttryckas: turen t ex är 35°c och temperaturen på saknas sådan angivelse, bör du kontakta diodens mätpunkt t ex är 50°c. tillverkaren av LED­modulen för mer • L50 = 50 % av det ursprungliga ljusflödet information. kvarstår efter 50 000 timmar, givet att viktigt att beakta omgivningstemperaturen t ex är 25°c och • Trots att ljusutbytesangivelser är den temperaturen på LED­modulens mät­ vanligaste formen att uttrycka en LED­ punkt t ex är 40°c. moduls effektivitet, bör man vara försiktig att använda dessa angivelser i direkt jäm­ • L70 = 70 % av det ursprungliga ljusflödet förelse med andra ljuskällor. Eftersom kvarstår 40 000 timmar, givet att om­ LED­moduler alltid har ett riktat ljus (till givningstemperaturen t ex är 25°c och skillnad mot t ex ett lysrör som är rundstrål­ temperaturen på LED­modulens mät­ ande) är ljusstyrka (candela, cd) ett bättre punkt t ex är 40°c. mått att använda i dessa sammanhang. mätpunkts temperaturen mäts exempel moduldata på aV tILLVer karen angIVen pLats på LeD-moDuLen, I Detta antal omgivnings- mätPunk ts- faLL VID rIngmarkerIngen. ljusflöde timmar, h temP, (ta) °C temP, (tc) °C L50 50 000 50 70 L50 35 000 60 75 L70 50 000 40 60 I tabeLLen VIsas hur Data för en moDuL skuLLe kunna se ut.
  • 22. återVInnIng aV LeD-proDukter 22 f rån 1 juli 2001 gäller en lag som kräver att alla uttjänta el­produkter, inklusive belysning, tas omhand av producenterna, s k producentansvar. Produkternas innehåll av metaller, andra värdefulla material och energi används till återvinning. Detta utförs av utbildad personal, som även tar bort eventuella miljöfarliga komponenter. Lagen förbjuder uttryckligen att el­produkter de­ poneras eller förbrännes utan föregående behandling. Från mottagningsstationerna transpor­ teras el­produkterna till specialiserade återvinningsanläggningar. Producenterna organiserar och finansierar transporten och behandlingen. El­kretsen AB samordnar producenternas insatser Producentansvaret ställer stora krav på företag, som säljer el­produkter. Att på egen hand uppfylla dessa krav är svårt eller omöjligt för många företag. Därför har ett särskilt servicebolag bildats, El­kretsen AB och som ägs av 19 branschorganisationer, som åtager sig att mot betalning utföra före­ tagens alla skyldigheter som producenter. El­kretsen AB arbetar helt utan vinst­ intresse. De anslutna producentföretagen betalar bara så mycket att El­kretsen AB täcker sina kostnader. El­kretsen AB har bildats av ett tjugotal föreningar, som representerar alla de branscher som impor­ terar, tillverkar eller säljer el­produkter i sverige. El­kretsen AB erbjuder sina tjäns­ ter till alla berörda producentföretag, oberoende av om de tillhör någon bransch­ förening eller ej. Producentföretagen betalar avgifter till El­kretsen AB. Avgiftens storlek bestäms av företagens försäljningsvolym och av El­ kretsens kostnader för att ta hand om olika typer av el­produkter. Avgifterna varierar för olika produkter.
  • 23.
  • 24. manDarIn ab, 2009 utgiven av Ljuskultur i samarbete med belysningsbranschens LeD-sektion, maj 2009. 08-566 36 700 info@ljuskultur.se www.ljuskultur.se